Question

【题目】钕磁铁也称为钕铁硼磁铁，是目前磁性最强的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁。钕铁硼磁铁的不足之处是其温度性能不佳，在高温下使用磁损失较大。如图所示，干电池的底部吸有钕磁铁（可导电，且电阻忽略不计），现将一根阻值为r的导线以干电池为轴对折成“门”字形框，支在干电池的正极上。B的底端和磁铁相接触，A的底端与磁铁分离。轻推导线框，导线框即可绕轴持续转动。若通过导线的电流为I，t时间内，电流产生的热量为：_____；将钕磁铁的N、S极对调，导线框将_____；工作一段时间后，导线框的转速会下降，你认为产生这种现象的原因是：_____。

Answer 1

【答案】I2rt 反向转动 温度升高，磁场减弱，导线框受力减小

【解析】

根据焦耳定律计算通电时电流产生热量；磁场对通电导线有力的作用，其作用方向与电流的方向、磁场的方向有关；钕铁硼磁铁的不足之处是其温度性能不佳，在高温下使用磁损失较大，由此分析工作一段时间后解答。

由题知导线的电阻为r，并将导线以干电池为轴对折成“门”字形框，B的底端和磁铁相接触，A的底端与磁铁分离，所以右侧接入电路的“门”字框的电阻为 ，通过导线的电流为I，t时间内，电流产生的热量： ；因为通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以将钕磁铁的N、S极对调，导线框将反向转动；由题知，钕铁硼磁铁在高温下使用磁损失较大，所以工作一段时间后，温度升高，钕铁硼磁铁的磁场减弱，导线框受力减小，所以转速会下降。