如图所示，线圈abcd每边长l=0.20m，线圈质量m1=0.10kg、电阻R=0.10Ω，砝码质量m2=0.14kg．
1个回答
解题思路：（1）线框受到绳子的拉力、自身重力、安培力三者相互作用处于平衡状态，根据受力平衡可解得结果．
（2）进入和穿出过程中，线框一直匀速运动，产生感应电流恒定，根据焦耳定律可求出产生的热量．
（1）线框进入磁场过程中，受到安培力方向向下，大小为：F=BIL，I＝
BLv
R，所以：F＝
B2L2v
R
设绳子上拉力为FT，根据平衡条件有：FT=m1g+F，FT=m2g
所以：v＝
(m2−m1) gR
B2L2＝4m/s．
故线圈做匀速运动的速度为v=4m/s．
（2）当ab边出磁场时，cd边开始进入，因此整个过程中线框一直匀速运动，故有：
Q＝
E2
Rt ①
t＝
L+h
v ②
E=BLv③
联立①②③解得Q=0.16J．
故从ab进入磁场到线圈穿出磁场过程中产生的热量为Q=0.16J．
答：（1）线圈做匀速运动的速度为v=4m/s．
（2）从ab进入磁场到线圈穿出磁场过程中产生的热量是0.16J．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
考点点评： 本题考查了电磁感应与力学和功能关系的综合，对于这类问题要正确受力分析，尤其是正确分析安培力的情况，然后分析清楚运动情况．
相关问题
