Question

正方形金属线框abcd，每边长，总质量m，回路总电阻R，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M的砝码。线框上方为一磁感应强度B的有界匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。求：

（1）此时磁场对线框的作用力多大？线框匀速上升的速度多大？

（2）线框匀速进入磁场的过程中，重物M有多少重力势能转变为电能？

Answer

（1） F=Mg- mg  ；  v=         （2）

【解析】（1）当线框上边ab进入磁场，由于线框匀速运动，线框受力平衡，

F+mg=Mg         （2分）    

F=Mg- mg              （1分）

线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为       （2分）

由公式                （2分）

由欧姆定律可得     （2分）

联立求解得       v=     （1分）

（2）由能量守恒可得产生电能为（5分）

用其它方法得出正确结果同样给分。