试题与答案

(15分)如图所示,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

题型:计算题

题目:

(15分)如图所示,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立即做减速运动,且瞬时加速度大小都是,求:

(1)ab边刚进入磁场与ab边刚出磁场时的速度大小;

(2)线框进入磁场的过程中产生的热量.

答案:

(1)  (2)

题目分析:(1)设ab进入磁场和离开磁场时线框的速度为,则

 ,  

由牛顿第二定律:

得:

(2)研究ab进入磁场到离开磁场过程,根据能量守恒易知动能没变,所以热量等于减少的重力势能,

即:热量为

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