Question

如圖所示，電阻為R的正方形導線框abcd，邊長ab=ad=L，質量為m，從某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直紙面向里，磁場區域的寬度也為L，下落過程中線框平面始終保持在同一豎直面內，且ab邊始終水平．導線框的ab邊剛進入磁場就恰好開始做勻速運動,那么線框進入磁場的過程中ab兩點間的電壓為                ．在線圈穿越磁場的全過程，線框中產生的焦耳熱為            ．（不考慮空氣阻力，重力加速度為g）

 

 

Answer 1

【答案】

   ，

【解析】

試題分析：（1）線框abcd的ab邊在勻速（設為）切割磁感線，產生的電動勢為，此時二力平衡：，由歐姆定律知，解得：，而，可得。

（2）解法一：線框穿過磁場的時間 

由焦耳定律，線框中產生的熱量

由以上各式解得：

解法二：根據能量守恒定律，線框以恒定速率通過磁場的過程中，重力與線框所受安培力平衡，因此這一過程實質是重力勢能轉化為內能的過程，所以此過程中線框產生的焦耳熱為。

考點：考查了電磁感應定律、力的平衡、能量守恒定律。