Question

【题目】如图所示，在竖直平面内，水平且平行的Ⅰ、Ⅱ虚线间距为L，其间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一长为2L、宽为L矩形线框质量为m，电阻为R.开始时，线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合，由静止释放，线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运动，经过一段时间后，线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0.重力加速度为g，不计空气阻力．求矩形线框穿过磁场过程中：

(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间，线框的速度v．

(2) 磁通量变化率的最大值．

(3) 线框中产生的焦耳热和通过矩形线框的电量q．

Answer 1

【答案】(1) (2) BL. (3)

【解析】

（1）上边缘经过虚线Ⅱ瞬间

BIL＝mg

BLv＝IR

解得：

（2）线框上边刚进磁场时磁通量的变化率最大

＝BLv1

mgL＝mv12

得

（3）设线框穿过磁场过程中线框中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒

解得

矩形线框穿过磁场过程中

解得：