题目

如图1-3-9所示，质量为m，边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框的电阻为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边与磁场边界平行且沿水平方向，已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都做减速运动，加速度大小都是 .求： 图1-3-9（1）ab边刚进入磁场时与ab边刚出磁场时的速度大小；（2）Cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量. 答案：解析：（1）由题意可知ab边刚进入磁场和刚出磁场时速度相等，设为v1，线框中的电动势E＝BLvl，电流I=.线框所受安培力F=BIL=B 据牛顿第二定律F—mg＝mg解得v1=.（2）设Cd边刚进入磁场时速度为v2，由Cd进入磁场到ab边刚出磁场，应用动能定理：mg(H-L)=mv12-mv22解得：v2= （3）根据能量守恒有mv12+mgL=mv22+Q，得Q＝mgH.答案：（1）v1=（2）v2=（3）Q＝mgH

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