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如图所示,有一个矩形线圈,质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m...

如图所示,有一个矩形线圈,质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离匀强磁场上边缘高h=5m处由静止自由下落,进入磁场时,线圈恰能做匀速运动.不计空气阻力,H>h,取g=10m/s2.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小.
(2)线圈由位置1运动到位置2的过程中,线框中产生的热量.

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(1)进入磁场时线圈恰能做匀速运动,重力与所受的安培力二力平衡.先由机械能守恒求出线框刚进磁场时的速度,由法拉第定律、欧姆定律推导出安培力表达式,再由平衡条件列式,即可求得磁感应强度; (2)线圈由位置1运动到位置2的过程中,线框的机械能减小转化为内能,根据能量守恒定律求线框中产生的热量. 【解析】 (1)线框进入磁场时的速度为 进入磁场时受力平衡,则有 mg=BId, 而 I= 代入数据解得 (2)线圈由位置1运动到位置2的过程中,根据能量守恒得: 线框产生的焦耳热Q=mgL=0.08J 答: (1)匀强磁场的磁感应强度大小是0.4T. (2)线圈由位置1运动到位置2的过程中,线框中产生的热量是0.08J.
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考点分析:
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A.①②
B.③④
C.②③④
D.①②③④
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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