题目

正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问： （1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？ （2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？ 答案：（1）3.2m/s    0.4N（2）0.04J 解析:（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl     由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg        联立求解，得I=8A      由欧姆定律可得，E=IR=0.16V        由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s     F=BIl=0.4N （2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J        由能量守恒可得产生的电能为J

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