◎ 题目

均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd，边长ab=h，ad=L，将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处，如图所示．已知该磁场区域宽度为h，方向沿水平、垂直线框所在平面向里，磁感应强度为B．现使线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场方向垂直，且bc边始终保持水平方向．若线框恰好以恒定速度通过磁场，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求： （1）线框通过磁场过程中产生的焦耳热； （2）开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离； （3）bc边在磁场区域运动的过程中，a、d两点间的电势差．

◎ 答案

（1）因为线框恰好以恒定速度通过磁场，根据能量守恒定律有： Q=2mgh． （2）根据mg=BIL= B2L2v R 解得v= mgR B2L2 ． 根据v2=2gh，解得h= v2 2g = m2gR2 2B4L4 ． （3）bc边在磁场区域运动的过程中，切割产生的感应电动势E=BLv= mgR BL ． 则a、d两点间的电势差Uad=- 1 4 E=- mgR 4BL ． 答：（1）线框通过磁场过程中产生的焦耳热为2mgh． （2）开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离为 m2gR2 2B4L4 ． （3）a、d两点间的电势差为- mgR 4BL ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd，边长ab=h，ad=L，将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处，如图所示．已知该磁场区域宽度为h，方向沿水平、垂直线框…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  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。