题目

如图甲所示，用表面绝缘的金属丝绕成的正方形闭合线框abcd放置于粗糙的水平桌面上，线框边长L=40cm、匝数N=50匝、质量m=0.20kg、电阻R=8.0Ω，虚线MN是线框中线，MN左侧空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数µ=0.50。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2求： （1） t1=1.2s时刻这50匝线框所受安培力的大小和方向； （2） 何时这50匝线框开始滑动，并求这50匝线框在滑动前所产生的焦耳热。 答案： 解：由法拉第电磁感应定律可得E=NL22ΔBΔt=0.8V再由欧姆定律可得I=ER=0.1A由图乙可得：此时B=0.2+0.2(t−1)1.2s时线框ad边所受安培力大小为F=NBIL=0.48N方向由左手定则可得向右； 解：线框与桌面之间的最大静摩擦力fm=μmg=1.0N所以开始滑动时有F=NBIL=fm解得t=2.5s则线框在滑动前所产生的焦耳热为Q=I2R(t−1)=0.12×8×1.5=0.12J

查看本题答案和解析