作业帮关于电磁学的问题如图所示,正方形线框ABCD的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 06:45:36
关于电磁学的问题如图所示,正方形线框ABCD的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
关于电磁学的问题
如图所示,正方形线框ABCD的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场上下两个界面水平距离为2L,已知ac边一半进入磁场时和ac边一半出磁场时线框恰好做匀速运动..重力加速度为g.求：
（1）ab边刚进入磁场时导线框的速度大小.
（2）线框进入磁场过程中导线框中产生的焦耳热
（3）线框通过磁场的过程中,线框克服安培力所做的功.
关于电磁学的问题如图所示,正方形线框ABCD的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h的高度由静止自由下落,下落过程中导线框始终在与磁场垂
1)AC边一半进入磁场时恰好做匀速运动,此时受力平衡,此后线框匀速运动进入磁场中.
恰好匀速时：mg=F安=BIL=B*E/R *L=B^2*L^2V1/R
所以匀速时速度V1=mgR/(B^2*L^2)
(2)对于从起始位置到AB刚好进入磁场的过程运用动能,设安培力做功为W
mV1^2/2-0=mg(H+L)+W
解得：W=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+L)
产生的焦耳热Q=-W=mg(H+L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
(3)易知,AC边一半出磁场时线框恰好做匀速运动,此时速度大小也为V1
此后线框一直匀速运动直至AB恰好出磁场.
对于从初始状态到AB恰好出磁场的整个过程运用动能定理：
mV1^2/2-0==mg(3L+H)+W'
W'=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+3L)
线框通过磁场的过程中克服安培力做的功:-W'=mg(H+3L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
很高兴为你解决问题!
（1）第一问不用多说了,2gH^1/2
（2）估计你说的正方形边框边长为L,要不然还要分类讨论,首先分析物理过程,正方形首先自由落体,开始进入磁场后先加速再匀速,完全进入后又开始加速,出边框过程先减速再匀速,完全出来后加速.进入边框一半匀速,有BIL=mg,I=BLV/R,可得V的大小，由能量守恒知重力势能转化为电能，可知产生的焦耳热为（mgH／2－动能的增加）＋mgH／2．前面为加速过程...
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（1）第一问不用多说了,2gH^1/2
（2）估计你说的正方形边框边长为L,要不然还要分类讨论,首先分析物理过程,正方形首先自由落体,开始进入磁场后先加速再匀速,完全进入后又开始加速,出边框过程先减速再匀速,完全出来后加速.进入边框一半匀速,有BIL=mg,I=BLV/R,可得V的大小，由能量守恒知重力势能转化为电能，可知产生的焦耳热为（mgH／2－动能的增加）＋mgH／2．前面为加速过程中产生的焦耳热，后面为匀速产生的焦耳热．动能的增加你自己算；
（3）和第二问差不多，首先求CD边出的那一刻的速度，V’＝V（上面求出的）＋运行L长度所加的速度（解方程），则克服安培力所做的功为mgH／2＋1／2mV'^2-1/2mV^2+mgH／2.
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