(2014? Simulación de Yangzhou) Como se muestra en la figura, hay un campo magnético uniforme B limitado verticalmente hacia abajo en el espacio, una sola vuelta de una estructura de alambre cuadrada abcd con longitud de lado L y masa m.

(1) El lado ab es equivalente a la fuente de alimentación. Según la fórmula de corte, existe:

E=BLv

Según la ley de Ohm. circuito cerrado, se tiene:

I=ER=BLvR?

Según la ley de Ohm, se tiene:

Uab=I×34R=3BLv4

(2) Según las condiciones de equilibrio, existen:

F=FA μmg=B2L2vR μmg

Después de que se elimina la fuerza de tracción, la estructura de alambre desacelera uniformemente, y la aceleración es -μg. Según la fórmula de relación velocidad-desplazamiento, existen:

x1=v22μg

Entonces: d=L v22μg

( 3) Se genera calor Joule al entrar en el campo magnético:

Q1=I2Rt1=B2L3vR

Calor generado debido a la fricción:

Q2=μmg (L v22μg )=μmgL 12mv2

Durante el proceso de giro de la estructura de alambre alrededor del eje ab, Em=BL2ω, valor efectivo:

E=BL2ω2

t= 14T＝π2ω

Generación de calor Joule:

Q3=I2Rt=E2Rt= πB2L4ω4R;

Entonces el calor generado por todo el proceso es