如图所示,一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内,磁场和磁感应强度大小为B,方向沿竖直方向,现以恒定速度v将

如图所示,一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内,磁场和磁感应强度大小为B,方向沿竖直方向,现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域.设磁场的边界与线框的一边平行,且线框的总电阻为R,周长为2l,而其长、宽则可以变化,则外力将线框拉出磁场区域的过程中,线框发热量的最大值为(  )
A. [B2l3v/8R]
B. [4B2l3v/27R]
C. [6B2l3v/27R]
D. 以上答案都不对
fanqiemeimei 1年前 已收到1个回答 举报

tf188 春芽

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解题思路:设ab的长度为L,由E=BLv求得感应电动势,根据焦耳定律得到热量与L的关系,由数学知识求解热量的最大值.

设ab的长度为L,则ad长度为[1/2](2l-2L)=l-L.①
外力将线框拉出磁场区域的过程中,线框产生的感应电动势为 E=BLv
产生的热量为Q=
E2
Rt=
(BLv)2
R•
l−L
v=
B2v
RL2(l−L) ②
设y=L2(l-L) ③
则由数学知识得y的导数为 y′=2lL-3L2,④
当y′=0时,y有最大值,此时L=[2/3l,Q也有最大值,
将时L=
2
3l代入②得:Q的最大值为Qmax=
4B2l3v
27R]
故选B

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 本题运用感应电动势公式和焦耳定律推导出热量与L的关系式是关键,再由数学知识求解最大值,是常用的函数法.

1年前

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