一个质量m=0.016kg、长L=0.5m,宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从离匀强磁场上边缘高h1=5m处

一个质量m=0.016kg、长L=0.5m,宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从离匀强磁场上边缘高h1=5m处由静止自由下落.进入磁场后,由于受到磁场力的作用,线圈恰能做匀速运动(设整个运动过程中线框保持平动),测得线圈下边通过磁场的时间△t=0.15s,取g=10m/s2,求:
(1)线圈入磁场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感强度B;
(3)磁场区域的高度h2
(4)通过磁场过程中线框中产生的热量,并说明其转化过程.
理应 1年前 已收到1个回答 举报

zpepld4 幼苗

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(1)线圈做自由落体运动,机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgh1=[1/2]mv02
得:v0=
2gh1=
2×10×5=10m/s;
(2)线圈进入磁场时受到的安培力:F=BId=Bd
Bdv0
R=
B2d2v0
R,
线圈进入磁场时做匀速直线运动,由平衡条件得:mg=
B2d2v0
R,
可得:B=[1/d]

mgR
v0=[1/0.1]×

0.016×10×0.1
10=0.4T;
(3)线圈下边进入磁场后先做匀速运动,做匀速直线运动的时间:t0=[L
v0=
0.5/10]s=0.05s,
线圈做加速运动的时间为:t1=△t-t0=0.1s,
位移:h2=L+v0t1+[1/2]gt12
代入数据解得:h2=1.55m;
(4)线圈的重力势能转化为焦耳热

1年前

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