边长L=0.1m的正方形金属线框abcd,质量m=0.1kg,总电阻R=0.02Ω,从高为h=0.2m处自 由下落(abcd始终在竖

2025-03-10 11:10:53
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回答1:

(1)因为线框abcd进入磁场时速度为:
v=
2gh
=
2×10×0.2
m/s=2m/s
线圈刚进入磁场感应电动势为:
E=BLv=1×0.1×2V=0.2V
线圈刚进入磁场感应电流为:
I=
E
R
=
0.2
0.02
A=10A
所受的安培力大小为:
F=BIL=1×10×0.1N=1N
(2)线框的重力G=mg=1N,则F=mg,故线框在磁场中匀速运动,由能量关系可知发出热量为:
Q=mg2L=0.1×10×2×0.1J=0.2J
(3)线圈穿过磁场所需时间为:
t=
2L
v
=
2×0.1
2
s=0.1s
全程通过a点截面的电荷量为:
q=It=10×0.1C=1C
答:(1)线圈ab边刚进入磁场时所受到的安培力为1N.
(2)整个线框穿越磁场过程中发出的热为0.2J.
(3)全程通过a点截面的电荷量为1C.