题目
(2012年4月上海闵行区调研)如图所示,水平方向有界匀强磁场的高度h=1m、磁感应强度B=T。竖直放置的“日”字型闭合导体线框ABFE,宽L=1m,质量m=0.25kg,AC、CE的长度都大于h,AB边的电阻、CD边的电阻、EF边的电阻,其余电阻不计。线框由静止下落,AB边进入磁场时恰能匀速运动,不计空气阻力,g取10m/s2。求: (1)开始下落时,线框AB边离磁场上边界的高度h1为多少? (2)若线框CD边刚进入磁场时也做匀速运动,AB边与CD边的距离h2为多少? (3)在满足(1)(2)前提下,若线框EF边刚进磁场时也做匀速运动,则从开始下落到EF边离开磁场过程中,线框中产生的焦耳热Q为多少?
答案:解:(1)AB边匀速进磁场,设速度为 (4分) (2)CD边匀速进磁场,设速度为 (5分) (3)EF边匀速进磁场,设速度为 (4分) (3)另解: 只有AB边、CD边、EF边在磁场中运动时,线框中才产生热量,现在三个边在磁场中均做匀速运动, (2分) 所以: