关于电磁学的问题如图所示,正方形线框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h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/03 23:12:55
![关于电磁学的问题如图所示,正方形线框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h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂](/uploads/image/z/3484366-70-6.jpg?t=%E5%85%B3%E4%BA%8E%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%AD%A6%E7%9A%84%E9%97%AE%E9%A2%98%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%2C%E6%AD%A3%E6%96%B9%E5%BD%A2%E7%BA%BF%E6%A1%86ABCD%E7%9A%84%E8%B4%A8%E9%87%8F%E4%B8%BAm%2C%E8%BE%B9%E9%95%BF%E4%B8%BAl%2C%E5%AF%BC%E7%BA%BF%E6%A1%86%E7%9A%84%E6%80%BB%E7%94%B5%E9%98%BB%E4%B8%BAR.%E5%AF%BC%E7%BA%BF%E6%A1%86%E4%BB%8E%E5%9E%82%E7%9B%B4%E7%BA%B8%E9%9D%A2%E5%90%91%E9%87%8C%E7%9A%84%E6%B0%B4%E5%B9%B3%E6%9C%89%E7%95%8C%E5%8C%80%E5%BC%BA%E7%A3%81%E5%9C%BA%E7%9A%84%E4%B8%8A%E6%96%B9h%E7%9A%84%E9%AB%98%E5%BA%A6%E7%94%B1%E9%9D%99%E6%AD%A2%E8%87%AA%E7%94%B1%E4%B8%8B%E8%90%BD%2C%E4%B8%8B%E8%90%BD%E8%BF%87%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E5%AF%BC%E7%BA%BF%E6%A1%86%E5%A7%8B%E7%BB%88%E5%9C%A8%E4%B8%8E%E7%A3%81%E5%9C%BA%E5%9E%82)
关于电磁学的问题如图所示,正方形线框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h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
关于电磁学的问题
如图所示,正方形线框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h的高度由静止自由下落,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2L,已知ac边一半进入磁场时和ac边一半出磁场时线框恰好做匀速运动..重力加速度为g.求:
(1)ab边刚进入磁场时导线框的速度大小.
(2)线框进入磁场过程中导线框中产生的焦耳热
(3)线框通过磁场的过程中,线框克服安培力所做的功.
关于电磁学的问题如图所示,正方形线框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h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
1)AC边一半进入磁场时恰好做匀速运动,此时受力平衡,此后线框匀速运动进入磁场中.
恰好匀速时:mg=F安=BIL=B*E/R *L=B^2*L^2V1/R
所以匀速时速度V1=mgR/(B^2*L^2)
(2)对于从起始位置到AB刚好进入磁场的过程运用动能,设安培力做功为W
mV1^2/2-0=mg(H+L)+W
解得:W=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+L)
产生的焦耳热Q=-W=mg(H+L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
(3)易知,AC边一半出磁场时线框恰好做匀速运动,此时速度大小也为V1
此后线框一直匀速运动直至AB恰好出磁场.
对于从初始状态到AB恰好出磁场的整个过程运用动能定理:
mV1^2/2-0==mg(3L+H)+W'
W'=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+3L)
线框通过磁场的过程中克服安培力做的功:-W'=mg(H+3L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
很高兴为你解决问题!
(1)第一问不用多说了,2gH^1/2
(2)估计你说的正方形边框边长为L,要不然还要分类讨论,首先分析物理过程,正方形首先自由落体,开始进入磁场后先加速再匀速,完全进入后又开始加速,出边框过程先减速再匀速,完全出来后加速.进入边框一半匀速,有BIL=mg,I=BLV/R,可得V的大小,由能量守恒知重力势能转化为电能,可知产生的焦耳热为(mgH/2-动能的增加)+mgH/2.前面为加速过程...
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(1)第一问不用多说了,2gH^1/2
(2)估计你说的正方形边框边长为L,要不然还要分类讨论,首先分析物理过程,正方形首先自由落体,开始进入磁场后先加速再匀速,完全进入后又开始加速,出边框过程先减速再匀速,完全出来后加速.进入边框一半匀速,有BIL=mg,I=BLV/R,可得V的大小,由能量守恒知重力势能转化为电能,可知产生的焦耳热为(mgH/2-动能的增加)+mgH/2.前面为加速过程中产生的焦耳热,后面为匀速产生的焦耳热.动能的增加你自己算;
(3)和第二问差不多,首先求CD边出的那一刻的速度,V’=V(上面求出的)+运行L长度所加的速度(解方程),则克服安培力所做的功为mgH/2+1/2mV'^2-1/2mV^2+mgH/2.
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