如图所示,有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B,下方磁场无限大.一个质量为m、边长为L、总电阻为R的正

2025-06-27 22:00:41
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回答1:

(1)线框cd边进入磁场时速度为V1,由机械能守恒有:mgh=

1
2
mV
 

则得:h=
V
2g

(2)线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势 E=BLV1
感应电流为:I=
E
R

得:I=
BLV1
R

根据右手定则得,感应电流的方向是a→b→c→d→a
(3)线框cd边刚要进入磁场时,根据牛顿第二定律得:
mg-
B2L2V2
R
=ma,
由题意 a=
g
4

解得:V2=
3mgR
4B2L2

又由能量守恒得:mgL=Q+
m
V
2
-
m
V
2

则得,线框进入磁场过程中的焦耳热:Q=mgL+
m
V
2
-
9m3g2R2
32

答:(1)线框ab边距磁场上边界距离h为
V
2g

(2)线框ab边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小为
BLV1
R
,方向是a→b→c→d→a.
(3)此时线框速度V2的大小为
3mgR
4B2L2
,线框进入磁场过程中的焦耳热为mgL+
m
V
2
-
9m3g2R2
32