Question

19．有一边长为L=0.1m的正方形导线框abcd，质量m=10g，电阻R=5Ω，由高度h=0.2m处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，此匀强磁场区域的宽度也为L．求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）线框在穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）由导体切割磁感线及欧姆定律进行分析，再结合自由落体运动规律可求得磁感应强度的在丰；
（2）由能量守恒定律可求得线框穿过磁场过程中发出的焦耳热．

解答 解：（1）由导体切割磁感线可知：E=BLv
由欧姆定律可知：I=$\frac{E}{R}$
安培力：F=BIL
由运动学公式可知：
v²=2gh
mg=F
联立以上方程得：B=5T
（2）由能量守恒定律得：
Q=2mgL=2×0.01×10×0.1=0.02J
答：（1）磁感应强度的大小为5T；
（2）线框在穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为0.02J．

点评 本题考查导体切割磁感线的规律应用，要注意结合欧姆定律及力学知识进行分析，同时注意明确能量守恒定律的应用．