如圖所示,有一個單匝正方形閉合線框abcd,邊長為L,質量為m。線框下方有一水平勻強磁場,磁場方向垂直線框所在平面,磁感應強度為B,磁場區域寬度為L。在磁場上方某一高度處釋放線框,線框在下落過程中始終與磁場方向垂直,且bc邊保持水平。若線框恰好以速度v勻速通過磁場,重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計,求:
(1)線框進入磁場過程中,bc兩點間的電勢差U;
(2)線框通過磁場過程中產生的熱量Q;
(3)若將線框從更高的地方釋放,請分析說明線框通過磁場過程中的運動情況。
【答案】(1)線框進入磁場過程中,bc兩點間的電勢差是BLv;
(2)線框通過磁場過程中產生的熱量是2mgL;
(3)若將線框從更高的地方釋放,線框可能做加速度減小的減速運動通過磁場,也可能先做加速度減小的減速運動然后勻速通過磁場。
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(2)線框通過磁場過程中產生的熱量是2mgL;
(3)若將線框從更高的地方釋放,線框可能做加速度減小的減速運動通過磁場,也可能先做加速度減小的減速運動然后勻速通過磁場。
【解答】
【點評】
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