Question

正方形金屬線框abcd，每邊長，總質(zhì)量m，回路總電阻R，用細(xì)線吊住，線的另一端跨過兩個(gè)定滑輪，掛著一個(gè)質(zhì)量為M的砝碼。線框上方為一磁感應(yīng)強(qiáng)度B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖，線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框上邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)后立即做勻速運(yùn)動(dòng)。求：

（1）此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力多大？線框勻速上升的速度多大？

（2）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，重物M有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>

Answer 1

（1）當(dāng)線框上邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)，由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，線框受力平衡，

F+mg=Mg         （2分）     F=Mg- mg              （1分）

線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流I，由楞次定律可知產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)的安培力為F=BIl       （2分）

由公式       E=Blv           （2分）由歐姆定律可得E=IR     （2分）

聯(lián)立求解得       v=     （1分）

（2）由能量守恒可得產(chǎn)生電能為（5分）用其它方法得出正確結(jié)果同樣給分。