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（2011?海淀区模拟）均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd，边长ab=h，ad=L，将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处，如图所示．已知该磁场区域宽度为h，方向沿水平、垂直线框所在平面向里，磁感应强度为B．现使线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场方向垂直，且bc边始终保持水平方向．若线框恰好以恒定速度通过磁场，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：（1）线框通过磁场过程中产生的焦耳热；
（2）开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离；
（3）bc边在磁场区域运动的过程中，a、d两点间的电势差．
分析：（1）根据能量守恒定律求出线框通过磁场过程中产生的焦耳热．
（2）根据线框在磁场中做匀速直线运动，通过共点力平衡求出线框进入磁场时的速度，再通过速度位移公式求出开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离；
（3）根据速度求出切割产生的感应电动势，从而根据欧姆定律求出a、d两点间的电势差．
（2）根据线框在磁场中做匀速直线运动，通过共点力平衡求出线框进入磁场时的速度，再通过速度位移公式求出开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离；
（3）根据速度求出切割产生的感应电动势，从而根据欧姆定律求出a、d两点间的电势差．
解答：解：（1）因为线框恰好以恒定速度通过磁场，根据能量守恒定律有：
Q=2mgh．
（2）根据mg=BIL=
解得v=
．
根据v2=2gh，解得h=
=
．
（3）bc边在磁场区域运动的过程中，切割产生的感应电动势E=BLv=
．
则a、d两点间的电势差Uad=-
E=-
．
答：（1）线框通过磁场过程中产生的焦耳热为2mgh．
（2）开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离为
．
（3）a、d两点间的电势差为-
．
Q=2mgh．
（2）根据mg=BIL=
| B2L2v |
| R |
解得v=
| mgR |
| B2L2 |
根据v2=2gh，解得h=
| v2 |
| 2g |
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（3）bc边在磁场区域运动的过程中，切割产生的感应电动势E=BLv=
| mgR |
| BL |
则a、d两点间的电势差Uad=-
| 1 |
| 4 |
| mgR |
| 4BL |
答：（1）线框通过磁场过程中产生的焦耳热为2mgh．
（2）开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离为
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（3）a、d两点间的电势差为-
| mgR |
| 4BL |
点评：本题考查了电磁感应与力学和能量的综合，难度中等，电磁感应是高考的重点和热点问题，需加强训练．
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