题目内容
（2008?阳江一模）如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场．一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100g，电阻为R=0.20Ω．开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm．将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等．取g=10m/s2，求：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小和方向；
（2）线圈进入磁场过程中产生的电热Q．
分析：（1）线圈进入磁场前做自由落体运动，根据机械能守恒求出线圈刚进入磁场时的速度v0，由E=BLv0、I=
求感应电流的大小．由右手定则判断感应电流的方向．
（2）线圈完全处于磁场中时不产生电热，线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同，由能量守恒定律求解Q．
| E |
| R |
（2）线圈完全处于磁场中时不产生电热，线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同，由能量守恒定律求解Q．
解答：
解：（1）线圈由1位置到2位置：自由落体运动，
设在2位置时速度为v0，则
=2gh
线圈下边缘刚进入磁场时，E=BLv0
感应电流的大小 I=
由以上三式可得：I=2A
由右手判断可知感应电流方向为逆时针．
（2）线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到3位置产生的电热，
而2、3位置动能相同，
由能量守恒Q=mgd=0.50J
答：
（1）线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小是2A，方向为逆时针；
（2）线圈进入磁场过程中产生的电热Q是0.50J．
解：（1）线圈由1位置到2位置：自由落体运动，设在2位置时速度为v0，则
| v | 2 0 |
线圈下边缘刚进入磁场时，E=BLv0
感应电流的大小 I=
| E |
| R |
由以上三式可得：I=2A
由右手判断可知感应电流方向为逆时针．
（2）线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到3位置产生的电热，
而2、3位置动能相同，
由能量守恒Q=mgd=0.50J
答：
（1）线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小是2A，方向为逆时针；
（2）线圈进入磁场过程中产生的电热Q是0.50J．
点评：本题要根据受力情况分析线框的运动情况，关键分析安培力与重力的关系．求热量，往往根据能量守恒研究．
练习册系列答案
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