Question

正方形導線框質(zhì)量m＝60 g，邊長l＝12 cm，電阻R＝0．06 Ω．在豎直平面內(nèi)自由下落H＝5 m后，下邊框進入如圖所示的勻強磁場區(qū)域．磁場方向與線框面垂直，磁場區(qū)域沿豎直方向的寬度 h＝l＝12 cm，線框通過磁場時恰好做勻速運動(取g＝10 m／s²)．求：

(1)勻強磁場的磁感應強度多大？

(2)線框通過磁場時產(chǎn)生了多少熱量？

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：(1)下邊框進入磁場的速度v＝＝10 m／s 進入磁場時勻速，則＝mg 所以B＝＝0．5 T． (2)(由能量守恒求)線框勻速穿過磁場，重力勢能轉(zhuǎn)化為電流的能而產(chǎn)生熱量． 由能量守恒．Q＝2mgh＝0．144 J 或(由電流的功求)線框勻速穿過磁場時，其中電流大小不變，需歷時t＝＝0．024 s，Q＝＝t＝0．144 J． 或(由安培力的功求)勻速通過磁場的過程中，有F安＝mg 安培力做功W＝F安·2h＝2mgh=0．144 J． 答案：(1)0．5 T    (2)0．144 J 歸納：求電流的功、外力功、安培力功均有三條途徑，因為這三者是相等的．(不過要注意，這里的情景必是勻速運動，否則要具體問題具體分析)   

提示：