Question

如图所示，电阻为R的正方形导线框abcd，边长ab=ad=L，质量为m，从某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为L，下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内，且ab边始终水平．导线框的ab边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为                ．在线圈穿越磁场的全过程，线框中产生的焦耳热为            ．（不考虑空气阻力，重力加速度为g）

 

 

Answer 1

【答案】

   ，

【解析】

试题分析：（1）线框abcd的ab边在匀速（设为）切割磁感线，产生的电动势为，此时二力平衡：，由欧姆定律知，解得：，而，可得。

（2）解法一：线框穿过磁场的时间 

由焦耳定律，线框中产生的热量

由以上各式解得：

解法二：根据能量守恒定律，线框以恒定速率通过磁场的过程中，重力与线框所受安培力平衡，因此这一过程实质是重力势能转化为内能的过程，所以此过程中线框产生的焦耳热为。

考点：考查了电磁感应定律、力的平衡、能量守恒定律。