如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于(  )A. B2L22gLRB. BL QRtC. B2L2RtD. B2L2R2(mgL−Q)m

问题描述:

如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于(  )
A.

B2L2
2gL
R

B. BL 
Q
Rt

C.
B2L2
Rt

D.
B2L2
R
2(mgL−Q)
m

ab向下运动的过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热,则根据能量守恒定律得:mgL=Q+12mv2则得:v=2(mgL−Q)mab运动到竖直位置时,切割磁感线产生感应电动势为:E=BLv线圈中感应电流为 I=ERab边在最低位置所受安...
答案解析:根据能量守恒定律求出ab边在最低位置的速度.切割产生的感应电动势公式E=BLv求出电动势,根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小,通过安培力大小公式求出安培力的大小.
考试点:导体切割磁感线时的感应电动势;安培力.
知识点:解决本题的关键运用能量守恒定律求解出ab边在最低位置的速度,熟练运用法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式求解安培力,可记牢安培力经验公式F=

B2L2
R
v.