如图所示,正方形导线框abcd的质量为m、边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止*下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直
问题描述:
如图所示,正方形导线框abcd的质量为m、边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止*下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面水平距离为l.已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动.重力加速度为g.
(1)求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小.
(2)请证明:导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间,导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率.
(3)求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功.
答
(1)设线框cd边刚进入磁场时的速度为v,则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势E=Blv,根据闭合电路欧姆定律,通过导线框的感应电流I=BlvR,导线框受到的安培力F安=BIL=B2l2vR,cd边刚进入磁场时导线框做匀速运...