Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，從有界勻強磁場上方高h處由靜止自由下落，線框的總電阻為R，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場寬度為2L線框下落過程中，ab邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向。已知ab邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動，求：

(1)cd邊剛進入磁場時線框的速度大小；

(2)線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)線框勻速運動的條件是：

①，

而：

②，

聯(lián)立①②式得ab邊剛穿出磁場時線框的速度：

，

cd邊剛進入磁場到ab邊穿出磁場的過程中，線框做加速度為g的勻加速運動，運動路程為L，由運動學(xué)公式得cd邊剛進入磁場時線框的速度：

；

(2)由題意知，cd邊恰好穿出磁場時線框的速度為v2，由能量守恒定律可知：

。