一道高中物理磁场题(超难!)如图所示,一“日”字形矩形闭合导线框.已知ab=bc=cd=de=ef=fa=0.1米.已知ab、cf、de段电阻均为3欧姆,cd、fe be、af段电阻均为零.匀强磁场B的方向与框面垂直向里,大小为B=1特,磁场的边界与de平行如图中虚线所示.今以图中向右的方向,以18米/秒的速度,将线框匀速拉出磁场区域,试求在此过程中拉力所做的功及de边产生的热量(图我说一下吧,是个横的“日”上面三个点分别为afe 下面三个点分别为bcd)
2019-03-30
一道高中物理磁场题(超难!)
如图所示,一“日”字形矩形闭合导线框.已知ab=bc=cd=de=ef=fa=0.1米.已知ab、cf、de段电阻均为3欧姆,cd、fe be、af段电阻均为零.匀强磁场B的方向与框面垂直向里,大小为B=1特,磁场的边界与de平行如图中虚线所示.今以图中向右的方向,以18米/秒的速度,将线框匀速拉出磁场区域,试求在此过程中拉力所做的功及de边产生的热量
(图我说一下吧,是个横的“日”上面三个点分别为afe 下面三个点分别为bcd)
优质解答
解析：当线框的ed边出磁场后,fc、ab两边产生的感应电动势并联对ed供电,回路总电阻Rz＝3/2+3=4.5Ω,感应电动势E＝BLυ=1.8V,到fc到达磁场边界历时t1=l/υ=1.0/18s=1/180s,回路总热量
Q1＝E＾2t/Rz=0.004J
ed产生的热量Q1'=RQ1/Rz=0.0027J
当fc边出磁场后,ab边产生的感应电动势对fc与ed并联的电路供电,感应电动势和回路总电阻不变,此过程中回路产生的热量仍为 Q2=Q1=0.004J
ed产生的热量 Q2'=(E/2Rz)^2Rt=0.0007J
整个过程拉力的功等于系统产生的热量,即 W=Q1+Q2=0.008J
ed边产生的总热量 Q'=Q1'+Q2'=0.0034J
解析：当线框的ed边出磁场后,fc、ab两边产生的感应电动势并联对ed供电,回路总电阻Rz＝3/2+3=4.5Ω,感应电动势E＝BLυ=1.8V,到fc到达磁场边界历时t1=l/υ=1.0/18s=1/180s,回路总热量
Q1＝E＾2t/Rz=0.004J
ed产生的热量Q1'=RQ1/Rz=0.0027J
当fc边出磁场后,ab边产生的感应电动势对fc与ed并联的电路供电,感应电动势和回路总电阻不变,此过程中回路产生的热量仍为 Q2=Q1=0.004J
ed产生的热量 Q2'=(E/2Rz)^2Rt=0.0007J
整个过程拉力的功等于系统产生的热量,即 W=Q1+Q2=0.008J
ed边产生的总热量 Q'=Q1'+Q2'=0.0034J