...的质量为 m 、边长为 l ,导线框的总电阻为 R 。导线框从垂直纸面...

发布网友 发布时间：2024-10-23 08:37

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热心网友 时间：1天前

（1）
（2）证明见解析。
（3）W 安 ＝2 mgl
（1）设线框 cd 边刚进入磁场时的速度为 v ，
则 在 cd 边进入磁场过程时产生的感应电动势为 E = Blv ，（2分）
根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为 I =  （2分）
导线框受到的安培力为 F 安= BIl =  （2分）
因 cd 刚进入磁场时导线框做匀速运动，所以有 F 安= mg ，（2分）
以上各式联立，得： （1分）
（2）导线框 cd 边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为 ： P 安= F 安 v （ 2 分）
代入整理得： P 安=  （2分）导线框消耗的电功率为： P 电= I 2 R = （2分）
因此有 P 安＝ P 电  （1分）
（3）导线框 ab 边刚进入磁场时， cd 边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动。导线框穿过磁场的整个过程中，导线框的动能不变。
设导线框克服安培力做功为W 安 ，根据动能定理有2 mgl －W 安 ＝0解得W 安 ＝2 mgl 。
（3分）