(1)线圈进入磁场的过程中,安培力做功 W1=F1a=(I1aB)a=(aB)a= 线圈从左侧磁场进入右侧磁场的过程中, 安培力做功W2=F2a=(2I2aB)a=(2aB)a= 线圈离开磁场的过程中,安培力做功 W3=F3a=(I3aB)a=(aB)a= 整个过程中外力做功等于安培力做的总功 W=W1+W2+W3= (2)设线圈进入磁场前的初速度为v0,在左侧磁场中运动的速度为v1,线圈在右侧磁场中运动的速度为v2,线圈的质量为m 线圈在进入磁场过程中,根据动量定理得: -t1=-(aB)t1=mv1-mv0 又感应电荷量q1=t1. 即-q1aB=mv1-mv0 ① 线圈从左侧磁场进入右侧磁场的过程中,同理可得: -2F2t2=-2(aB)t2=mv2-mv1 即-2q2aB=mv2-mv1 ② 线圈离开磁场的过程中,同理可得: -t3=-(aB)t3=-mv2 即-q3aB=0-mv2 ③ 又感应电荷量q1=,q2=,q3= 其中△Φ1=△Φ2=Ba2,△Φ3=2Ba2, 所以q2=2q1,q3=q1 由①②③式解得v1=v0,v2=v0 所以=== 答: (1)外力所做的功为. (2)线框在进入磁场和离开磁场的过程中产生的热量之比为11:1. |