◎ 题目

如图，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d=50cm，磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场．边长为l=10cm的正方形线圈，质量为m=100g，电阻为R=0.020Ω．线圈下边缘到磁场上边界的距离为h=80cm．将线圈由静止释放，已知其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相同．取g=10m/s2．求： （1）线圈进入磁场的过程中产生的电热Q． （2）线圈下边缘穿越磁场的过程中，线圈的最小速度v．

◎ 答案

（1）在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用能量守恒定律，动能不变，重力势能的减小全部转化为电能，又转化为电热， 因此：Q=mgd=0.50J （2）设线圈自由下落阶段的末速度v，即线圈下边缘到达磁场上边界时的瞬时速度大小是v0， 则v02=2gh，v0=4.0m/s  线圈上边缘到达磁场上边界时线圈速度一定最小，在线圈进入磁场过程中用动能定理： mgL-W= 1 2 mv2- 1 2 mv02 而克服安培力做的功W就等于增加的电能也等于产生的电热Q 因此解得：v=2 2 m/s 答：（1）线圈进入磁场的过程中产生的电热Q为0.50J． （2）线圈下边缘穿越磁场的过程中，线圈的最小速度v为2 2 m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d=50cm，磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场．边长为l=10cm的正方形线圈，质量为m=100g，电阻为R=0.020Ω．线圈下边缘到磁场上边界…”主要考查了你对  【动能定理】，【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。