题目内容
【题目】如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d＝0.5m，现有一边长l＝0.2m、质量m＝0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以v0＝7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求：
（1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F；
（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q；
（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n
【答案】（1）2.8N；（2）2.45J；（3）4.4。
【解析】
（1）线框MN边刚开始进入磁场区域时
①
②
③
由①②③并代入数据得：
N
（2）设线框水平速度减为零时，下落高落为H，此时速度为
，由能量守恒可得：
④
根据自由落体规律有：
⑤
由④⑤得：
J
（3）设线框水平切割速度为
时有：
⑥
⑦
⑧
⑨
由⑥⑦⑧⑨得：
⑩
即：
可有：
（11)
（12）
由（11)（12)并代入数据得：
（13）
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