Question

【題目】如圖所示，邊長為a的正方形導(dǎo)線框，電阻為R，自由下落，當(dāng)下邊進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)磁場時(shí)恰勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線框質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為______，線框開始下落時(shí)下邊離磁場區(qū)上邊界高度為______，整個(gè)線框都進(jìn)入磁場后將做_______運(yùn)動(dòng)，線框從下邊進(jìn)入磁場起到上邊進(jìn)入磁場止，線框中產(chǎn)生的熱量為________.

Answer 1

【答案】 加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)

【解析】

[1]由于線框進(jìn)入磁場時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)，重力和安培力平衡，則有：

mg=F安

而通電安培力為：

感應(yīng)電流為：

聯(lián)立可得勻速的速度為：

[2]線框進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)開始下落時(shí)下邊離磁場區(qū)上邊界高度為h，由動(dòng)能定理：

聯(lián)立可得：

[3]整個(gè)線框都進(jìn)入磁場后穿過線框的磁通量恒定不變，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即不會(huì)受安培阻力，線框只受重力，加速度為

線框做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

[4]線框從下邊進(jìn)入磁場起到上邊進(jìn)入磁場止一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由功能關(guān)系可知

而安培力所負(fù)功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，

綜合可得：