Question

【題目】如圖所示，一個質量m=16g，長d=0.5m，寬L=0.1m，電阻R=0.1Ω的矩形線框從高處自由落下，經過h1=5m高度，下邊開始進入一個跟線框平面垂直的勻強磁場，線框進入磁場時恰好勻速下落。已知磁場區(qū)域的高度h2=1.55m，求：

（1）磁場的磁感應強度多大？

（2）線框下邊將要出磁場時的速率；

（3）線框下邊剛離開磁場時感應電流的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）0.4T（2）11m/s（3）4.4A，垂直紙面向里看為順時針方向。

【解析】（1）線框下邊剛進入磁場時的速度為：
線框所受的安培力大小為為：
由于線框進入磁場時恰好勻速運動，重力和安培力平衡，則有：mg=F
則得，磁場的磁感應強度為：

（2）線框完全在磁場中下落的高度：h′=h2-d=1.05m
線框完全在磁場中磁通量不變，不產生感應電流，不受安培力，所以線框做加速度為g的勻加速直線運動，則線框下邊將要出磁場時的速率為：

（3）線框下邊剛離開磁場時感應電流的大小

由右手定則判斷可知：線框下邊中感應電流方向向右．