(1)方框质量为 M=4Lm
方框电阻为 R=4Lr
方框下落速度为v时,产生的感应电动势 E=B?2L?v
感应电流为 I=
=E R
Bv 2r
则安培力为 F=BI?2L=
,方向竖直向下
B2Lv r
方框下落过程,受到重力G及安培力F,G=Mg=4Lmg,方向竖直向下.当F=G时,方框达到最大速度,即v=vm
则有
=4Lmg
B2Lvm
r
解得,方框下落的最大速度 vm=
4mgr B2
(2)方框下落加速度为
时,根据牛顿第二定律有:Mg?IB?2L=Mg 2
,g 2
则感应电流为 I=
=Mg 4BL
mg B
故方框的发热功率 P=I2R=
4rLm2g2
B2
(3)根据能量守恒定律,有 Mgh=
Mvt2+1 2
Rt
I
则得恒定电流I0的表达式I0=
(gh?M Rt
1 2
)
v
答:
(1)方框下落的最大速度vm为
;4mgr B2
(2)当方框下落的加速度为
时,方框的发热功率P为g 2
;4rLm2g2
B2
(3)恒定电流I0的表达式 I0=
.
(gh?m rt
1 2
)
v