Question

【題目】如圖所示，線圈abcd每邊長(zhǎng)＝0.20m，線圈質(zhì)量m1＝0.10 kg、電阻R＝0.10Ω，砝碼質(zhì)量m2＝0.14 kg．線圈上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度B＝0.5T，方向垂直線圈平面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h＝＝0.20m．砝碼從某一位置下降，使ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)．求

(1)線圈做勻速運(yùn)動(dòng)的速度？

(2)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中線圈產(chǎn)生的總熱量？（設(shè)線圈穿越磁場(chǎng)過(guò)程中沒有與滑輪相碰）

Answer 1

【答案】v＝4 m/s

【解析】

試題該題的研究對(duì)象為線圈，線圈在勻速上升時(shí)受到的安培力F安、繩子的拉力F和重力m1g相互平衡，

即F＝F安＋m1g ① (2分)

砝碼受力也平衡F＝m2g ② (1分)

線圈勻速上升，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

I＝Blv/R ③ (2分)

因此線圈受到向下的安培力F安＝BI l ④ (2分)

代入數(shù)據(jù)解得：v＝4 m/s ⑤ (2分)