Question

正方形金屬線框abcd，每邊長，總質(zhì)量m，回路總電阻R，用細線吊住，線的另一端跨過兩個定滑輪，掛著一個質(zhì)量為M的砝碼。線框上方為一磁感應(yīng)強度B的有界勻強磁場區(qū)，如圖，線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運動，當線框上邊ab進入磁場后立即做勻速運動。求：

（1）此時磁場對線框的作用力多大？線框勻速上升的速度多大？

（2）線框勻速進入磁場的過程中，重物M有多少重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>

Answer 1

（1）當線框上邊ab進入磁場，由于線框勻速運動，線框受力平衡，

F+mg=Mg         （2分）     F=Mg- mg              （1分）

線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流I，由楞次定律可知產(chǎn)生阻礙運動的安培力為F=BIl       （2分）

由公式       E=Blv           （2分）由歐姆定律可得E=IR     （2分）

聯(lián)立求解得       v=     （1分）

（2）由能量守恒可得產(chǎn)生電能為（5分）用其它方法得出正確結(jié)果同樣給分。