题目

如图所示，一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过h1=5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场，线框进入磁场时恰好匀速下落．已知磁场区域的高度h2=1.55m，求： （1）磁场的磁感应强度多大？ （2）线框下边将要出磁场时的速率； （3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小和方向． 答案：解：（1）线框下边刚进入磁场时的速度为：   v1==m/s=10m/s 线框所受的安培力大小为为：   F=BI1L=BL= 由于线框进入磁场时恰好匀速运动，重力和安培力平衡，则有：   mg=F 则得，磁场的磁感应强度为：   B==T=0.4T （2）线框完全在磁场中下落的高度：   h′=h2﹣d=1.05m 线框完全在磁场中磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力，所以线框做加速度为g的匀加速直线运动，则线框下边将要出磁场时的速率为：  v2==m/s=11m/s （3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小 I==A=4.4A 由右手定则判断可知：线框下边中感应电流方向向右． 答： （1）磁场的磁感应强度为0.4T． （2）线框下边将要出磁场时的速率为11m/s； （3）线框下边刚离开磁场时感应电流的大小是4.4A，方向向右． 　

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