Question

【題目】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B，方向豎直向下，在磁場中有一邊長為l的正方形導線框，ab邊質量為m，其余邊質量不計，cd邊有固定的水平軸，導線框可以繞其轉動；現將導線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，導線框經過時間t運動到豎直位置，此時ab邊的速度為v，求：

(1)此過程中導線框產生的平均感應電動勢的大��；

(2)導線框運動到豎直位置時感應電動勢的大小；

(3)過程中線框消耗的電能。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)從水平位置到金屬框到達豎直位置過程中，由法拉第電磁感應定律可知，平均感應電動勢為

(2)在豎直位置，只有ab邊切割磁感線產生感應電動勢，其余邊不切割磁感線，不產生感應電動勢，即線框產生的感應電動勢為

(3)消耗的電能的大小等于產生的熱量的大小，根據能量關系可知

解得線框消耗的電能為