Question

如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈质量m₁＝0.10 kg，电阻R＝0.10 Ω ，砝码质量m₂＝0.16 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝l＝0.20 m．

砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动．

求线圈做匀速运动的速度大小.                                  

Answer 1

解析：该题的研究对象为线圈，线圈在匀速上升时受到的安培力F_安、绳子的拉力F和重力m₁g相互平衡，

即F＝F_安＋m₁g                                           (2分)

砝码受力也平衡F＝m₂g                                   (2分)

线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流

I＝Blv/R                                               (2分)

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

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

代入数据得v＝6 m/s.                                    (2分)

答案：6 m/s