Question

【题目】均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时：求：

（1）求线框中产生的感应电动势大小；

（2）求cd两点间的电势差大小；

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

Answer 1

【答案】（1）BL；（2）BL；（3）。

【解析】

（1）线框进入磁场前做自由落体运动，由机械能守恒定律得：
mgh=mv2，
cd边刚进入磁场时，产生的感应电动势：E=BLv，
解得：E=BL；
（2）此时线框中电流为：I=，
cd两点间的电势差：U=I=BL；
（3）安培力：F=BIL=，
根据牛顿第二定律有：mg-F=ma，由a=0
解得下落高度满足：h=；