Question

如圖所示，線圈abcd每邊長(zhǎng)l＝0.20 m，線圈質(zhì)量m₁＝0.10 kg，電阻R＝0.10 Ω ，砝碼質(zhì)量m₂＝0.16 kg.線圈上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，方向垂直線圈平面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h＝l＝0.20 m．

砝碼從某一位置下降，使ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)．

求線圈做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小.                                  

Answer 1

解析：該題的研究對(duì)象為線圈，線圈在勻速上升時(shí)受到的安培力F_安、繩子的拉力F和重力m₁g相互平衡，

即F＝F_安＋m₁g                                           (2分)

砝碼受力也平衡F＝m₂g                                   (2分)

線圈勻速上升，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

I＝Blv/R                                               (2分)

因此線圈受到向下的安培力F_安＝BIl                        (2分)

聯(lián)立解得v＝(m₂－m₁)gR/(B² l²)，                           (2分)

代入數(shù)據(jù)得v＝6 m/s.                                    (2分)

答案：6 m/s