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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
题目详情
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.
B.
C.
D. 以上答案都不对
A.
B2l3v |
8R |
B.
4B2l3v |
27R |
C.
6B2l3v |
27R |
D. 以上答案都不对
▼优质解答
答案和解析
设ab的长度为L,则ad长度为
(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=
t=
•
=
L2(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=
l,Q也有最大值,
将时L=
l代入②得:Q的最大值为Qmax=
故选B
1 |
2 |
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 |
R |
(BLv)2 |
R |
l−L |
v |
B2v |
R |
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 |
3 |
将时L=
2 |
3 |
4B2l3v |
27R |
故选B
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