如图3-6-15所示,质量为m、边长为l的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(l<H),磁感应强度为B.线框下落过程

◎ 题目

如图 3-6-15 所示,质量为 m、边长为 l 的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为 R,匀强磁场的宽度为 H(l<H),磁感应强度为 B.线框下落过程中 ab 边始终与磁场边界平行且水平.已知 ab 边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动,加速度大小都是g.求:

图3-6-15
(1)ab 边刚进入磁场与 ab 边刚出磁场时的速度;
(2)线框进入磁场的过程中产生的热量;
(3)cd 边刚进入磁场时线框的速度.

◎ 答案

(1) (2)mgH(3)

◎ 解析

(1)ab 进入磁场和离开磁场时线框的速度为 v
E=Blv
I=
F=BIl
F-mg=m·(g)
v=
(2)线框进入磁场产生的热量为
Q-W+mgH=mv2-mv2
Q=W=mgH
(3)从 ab 刚进入磁场到 cd 刚进入磁场的过程中
mgl-W=mv′2-mv2
v′==

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图3-6-15所示,质量为m、边长为l的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(l<H),磁感应强度为B.线框下落过程…”主要考查了你对  【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。

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