◎ 题目

如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B=1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求： （1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F； （2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q； （3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n．

◎ 答案

（1）线框MN边刚进入磁场时有：F=BlI=Bl Blv0 R =2.8N （2）设线框竖直下落H时，速度为vH 由能量守恒得：mgH+ 1 2 m v 20 =Q+ 1 2 m v 2H 自由落体规律：vH2=2gH 解得：Q= 1 2 m v 20 =2.45J （3）只有在线框进入和穿出条形磁场区域时，才产生感应电动势，线框部分进入磁场区域x时有：F=BlI=Bl Blv R = B2l2 R v 在t→t+△t时间内，由动量定理：-F△t=m△v 求和：∑ B2l2 R v△t=∑ B2l2 R △x=mv0 解得： B2l2 R x=mv0 穿过条形磁场区域的个数为：n= x 2l ≈4.4 可穿过4个完整条形磁场区域．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B=1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=…”主要考查了你对  【自由落体运动】，【动量定理】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【能量守恒定律、第一类永动机】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。