(2014•宁波一模)如图(a)所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图(b)中B
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解题思路:(1)由法拉第电磁感应定律求出电动势,由欧姆定律求出电流,由安培力公式求出安培力,由平衡条件求出时间.

(2)由平衡条件与欧姆定律求出线框的速度.

(3)由能量守恒定律可以求出线框产生的焦耳热.

(1)由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为:E=[△Φ/△t]=[△B•S/△t]=

B0×

1

2Lh

t 0=

B0Lh

2t0,

线框中的电流:I=[E/R+R]=[E/2R],

线框受到的安培力:F=B0IL,

细线恰好松弛,细线拉力为零,

线框处于平衡状态,由平衡条件得:B0IL=mg,

解得:t0=

B20L2h

4mgR;

(2)当CD边到达M1N1时线框恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,

由平衡条件得:B0I′L=mg,

电流I′=[E′

R+

R/2]=[2E′/3R],

CD棒切割磁感线产生的电动势:E′=B0Lv′,

解得:v′=[3mgR

2

B20L2;

(3)CD边到达M1N1至EF边离开磁场过程线框一直做匀速直线运动,因此EF边刚离开M2N2时,速度为:

v=v′=

3mgR

2

B20L2,

由能量守恒定律得:Q=mg•

5/2]h-[1/2]mv2=[5/2]mgh-

9m3g2R2

8

B40L4;

答:(1)t0=

B20L2h

4mgR;

(2)线框EF边刚离开磁场下边界M2N2时的速度为[3mgR

2

B20L2;

(3)从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M2N2的过程中金属线框中产生的焦耳热为

5/2]mgh-

9m3g2R2

8

B40L4.

点评:

本题考点: 法拉第电磁感应定律.

考点点评: 本题过程较复杂,分析清楚线框的运动过程,应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、平衡条件、能量守恒定律即可正确解题,分析清楚线框的运动过程是正确解题的前提与关键.

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