Question

如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應強度B＝1.0T的有界勻強磁場區域，上邊界EF距離地面的高度H＝0.7 m．正方形金屬線框abcd的質量m＝0.1 kg、邊長L＝0.1 m，總電阻R＝0.02 Ω，線框的ab邊距離EF上方h＝0.2 m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內且ab保持水平．

求線框從開始運動到ab邊剛要落地的過程中(g取10 m/s²)：

(1)線框產生的焦耳熱Q；

(2)通過線框截面的電量q；

(3)通過計算畫出線框運動的v～t圖象．

Answer 1

答案：
解析：

(1)當線圈ab邊進入磁場時　1分 　　產生的電動勢E＝BLv1＝0.2 V　1分 　　安培力F＝BLI＝BL＝1 N　2分 　　線圈cd邊進入磁場前F＝G，線圈做勻速運動，由能量關系可知焦耳熱 　　Q＝mgL＝0.1 J　2分 　　(2)ab切割磁感線產生的電動勢為E＝BLv1　1分 　　電流是　2分 　　通過a點電量C　3分 　　(3)由解(1)可知，線圈自由落下的時間　1分 　　在磁場內勻速v＝v1　時間　1分 　　完全進入磁場后到落地運動時間為t3， 　　　1分 　　圖象如圖　2分