如图所示,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知磁场

◎ 题目

如图所示,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B,线框边长为L,线框质量为m,电阻为R。线框从磁场上方某高度处,由静止开始下落,恰能匀速进入磁场区域。求:

(1)当ab边刚进入磁场时,线框的速度大小;
(2)线框在进入磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量;
(3)分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。

◎ 答案

(1)v=  (2)q= (3)见解析

◎ 解析


试题分析:(1)线框匀速进入磁场受力平衡:mg=F     
F="BIL"    I=   E=BLv
解得:v=
(2)线框匀速进入磁场所用时间:t=
流经线框导线横截面的电荷量
又已经知道 
联立解得:q=  
(3)线框匀速进入磁场过程,动能不变,重力势能减少mgL,转化为电能并最终以焦耳热的形式释放出去。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知磁场…”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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