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用密度为d、电阻率为ρ粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N.边长均为L.线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2,S1>S2,如图甲、乙所示.匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁
1人问答
问题描述:

用密度为d、电阻率为ρ粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N.边长均为L.线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2,S1>S2,如图甲、乙所示.匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁感应强度大小为B,其他地方的磁场忽略不计.金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间,线框平面与磁场方向平行,开始运动时可认为M的aa′边和bb′边都处在磁场中,线框N在线框M的正上方,与线框M相距为h,两线框均从静止开始同时释放,其平面在下落过程中保持水平,设磁场区域在竖直方向足够长,不计空气阻力及两线框间的相互作用.

(1)求线框N刚进入磁场时产生的感应电流;

(2)在下落过程中,若线框M能达到的最大速度;

(3)在下落过程中,若线框N恰能追上线框M.追上时线框M下落高度为H,追上线框M之前线框N一直做减速运动,求该过程中线框N产生的焦耳热.

盘宏斌回答:
  (1)线框N进入磁场前由动能定理得:mgh=12mv2刚进入磁场时切割磁感线,有:E=2BLv1由闭合电路欧姆定律可得:IN=ERN由电阻定律可得:RN=ρ4LS2由以上各式可得:IN=BS22ρ2gh(2)以线框M为研究对象,当线框在磁场中...
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