Question

正方形的导线框，质量m=60g,边长l=12cm,电阻R=0.06Ω，在竖直平面内自由下落H=5m后，下框边进入水平方向的匀强磁场中，磁场方向与线框垂直，如图所示，匀强磁场沿竖直方向的宽度h=l,线框通过匀强磁场区域时恰好匀速直线运动，g=10m/s²,求：

（1）匀强磁场的磁感强度多大？ （2）线框通过磁场区域时产生了多少热量？

Answer

（1）0.5T （2）0.144J

【解析】

试题分析：（1）框的下边进入磁场的速度为：

线框进入磁场后做匀速直线运动，则所受磁场力与线框的重力构成一对平衡力，则：

由此可求得匀强磁场的磁感强度：

（2）线框通过磁场区域的时间

在这段时间里线框中都有感应电流,其值为

根据焦耳定律，全过程产生的热量为：

考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；焦耳定律

【名师点睛】本题考查了求磁感应强度、产生的焦耳热，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、焦耳定律即可正确解题；解题时要紧紧抓住线框进入磁场时做匀速运动的条件列出平衡方程，可求解磁感应强度；注意解题时最好画出过程草图.