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如图所示,电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=L,ad=h,质量为m,从某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h。线框恰好以恒定速度通过磁

网友投稿  2022-12-13 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=L,ad=h,质量为m,从某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h。线框恰好以恒定速度通过磁场,此过程中线框中产生的焦耳热是多少?(不考虑空气阻力)

◎ 答案

解法一:以线框为研究对象,线框穿过磁场(设线框的速度为v)的时间t=2h/v
线框穿过磁场时产生的感应电流I=Blv/R
由平衡条件可知线框在穿过磁场时所受的安培力F=BIl=mg
由焦耳定律,线框中产生的热量Q=I2Rt
由以上各式解得Q=2mgh
解法二:根据能量守恒定律,线框以恒定速率通过磁场的过程中,重力与线框所受安培力平衡,因此这一过程实质是重力势能转化为内能的过程,所以此过程中线框产生的焦耳热为2mgh

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=L,ad=h,质量为m,从某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h。线框恰好以恒定速度通过磁…”主要考查了你对  【焦耳定律,电热】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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