正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上

题型：不详难度：来源：

正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s²）。问：
（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？
（2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？

答案

（1）3.2m/s   0.4N（2）0.04J

解析

（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl    由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg
联立求解，得I="8A     " 由欧姆定律可得，E=IR=0.16V
由公式E=Blv，可求出v="3.2m/s    " F=BIl=0.4N
（2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J
由能量守恒可得产生的电能为J