(15分)如图所示,质量为m、电阻为r,边长为L的正方形导线框abcd,其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h。磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,现使线框从静止开始自由下

◎ 题目

(15分)如图所示,质量为m、电阻为r,边长为L的正方形导线框abcd,其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h。磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,现使线框从静止开始自由下落,下落过程中ab边始终水平,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)如果线框进入磁场时先做加速运动,那么线框刚进入磁场里加速度大小是多少;
(2)如果ab边进入磁场前线框速度已达到稳定,那么线框在进入磁场的过程中产生的热量是多少。

◎ 答案

(1)
(2)

◎ 解析

(1)线框cd边进入磁场时速度v1
机械能守恒                                                               …………2分
感应电动势                                    …………1分
感应电流                                                                             …………1分
安培力
根据牛顿第二定律                                                    …………1分
由上述各式解得
                                     …………2分
(2)匀速时速度v2,安培力与重力平衡
                                                                            …………2分
                                                                                …………2分
根据能量转化与守恒有:
                               …………2分
由上述各式解得   …………2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)如图所示,质量为m、电阻为r,边长为L的正方形导线框abcd,其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h。磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,现使线框从静止开始自由下…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  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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