...MN间有方向水平且垂直于纸面的匀强磁场,PQ与MN相距为2L.一个边...

发布网友发布时间：2024-10-09 07:36

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热心网友时间：2024-11-16 21:36

（1）金属框匀速进入磁场过程穿过金属框的磁通量发生变化，产生感应电流，金属框完全进入磁场后磁通量不变，不产生感应电流，
线框匀速进入磁场过程减少的重力势能转化为焦耳热，由能量守恒定律得，焦耳热：Q1=mgL；
（2）线框进入磁场前做自由落体运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得，金属框进入磁场时的速度：v0=2gL，
金属框匀速进入磁场，完全进入磁场后做匀加速直线运动，加速度为g，位移为：2L-L=L，
由匀变速直线运动的速度位移公式得：v12-v02=2gL，解得：v1=2gL；
（3）从ab边离开磁场到cd边离开磁场过程中，由能量守恒定律得：12mv12+mgL=Q2+12mv22，已知：v2=12v1，
解得：Q2=2.5mgL，则整个过程产生的焦耳热：Q=Q1+Q2=3.5mgL；
答：（1）金属框从开始运动至其ab边刚要出磁场的过程中，金属框产生的焦耳热Q1为mgL；
（2）金属框ab边刚要出磁场时的速度大小v1为2gL；
（3）若线框cd边刚离开磁场区域时的速度大小v2恰好为金属框ab边刚要出磁场时的速度大小v1的一半．求整个线框穿过磁场区域的过程中所产生的焦耳热Q为3.5mgL．