如圖所示,電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd,邊長ab=L,ad=h,質(zhì)量為m,從某一高度自由落下,通過一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁場區(qū)域的寬度為h。線框恰好以恒定速度通過磁場,此過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?(不考慮空氣阻力)
解法一:以線框為研究對象,線框穿過磁場(設(shè)線框的速度為v)的時間t=2h/v
線框穿過磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=Blv/R
由平衡條件可知線框在穿過磁場時所受的安培力F=BIl=mg
由焦耳定律,線框中產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt
由以上各式解得Q=2mgh
解法二:根據(jù)能量守恒定律,線框以恒定速率通過磁場的過程中,重力與線框所受安培力平衡,因此這一過程實質(zhì)是重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程,所以此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為2mgh
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd,邊長ab=L,ad=h,質(zhì)量為m,自某一高度自由落下,通過一勻強(qiáng)磁場B,磁場方向垂直紙面向里,磁場區(qū)域的寬度為h,若線框恰好以恒定的速度通過磁場,線框穿過磁場時的速度大小為
mgR
B2L2
mgR
B2L2
,線框中產(chǎn)生的焦耳熱是
2mgh
2mgh
(不考慮空氣阻力).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.t=0時,線圈平面與磁場垂直,各電表均為理想交流電表,則(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.t=0時刻線圈平面與磁場垂直,各電表均為理想交流電表,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電阻為R的金屬棒ab,從圖示位置分別以速率v1,v2沿電阻不計的光滑軌道勻速滑到虛線處,若v1:v2=1:2,則在兩次移動過程中,回路中感應(yīng)電流
I1
I2
=
 
,回路中通過截面的總電量
q1
q2
=
 
,外力做功的功率
P1
P2
=
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.t=0時,線圈平面與磁場垂直,各電表均為理想交流電表,則(  )
A、t=0時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
B、1s內(nèi)電路中的電流方向改變了
ω
π
C、滑片P向下滑動時,電壓表的讀數(shù)不變
D、線圈勻速運動的角速度ω變大時,電流表的讀數(shù)也變大

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