Question

【题目】如图所示，有一个单匝正方形闭合线框abcd，边长为l，电阻为R，质量为m。线框下方有一水平匀强磁场，磁场方向垂直线框所在平面，磁感应强度为B，磁场区域宽度为l。在磁场上方某一高度处释放线框，线框在下落过程中始终与磁场方向垂直，且bc边保持水平。若线框恰好匀速通过磁场，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：

（1）线框通过磁场的速度；

（2）线框通过磁场过程中产生的热量；

（3）若将线框从更高的地方释放，请分析说明线框通过磁场过程中的运动情况。

Answer 1

【答案】（1）（2）2mgl（3）线框可能先做加速度减小的减速运动，当速度减为v时做匀速运动；也可能通过磁场的整个过程均做加速度减小的减速运动

【解析】（1）线框匀速通过磁场

由于， ，

线框通过磁场的速度

（2）线框通过磁场的时间

线框通过磁场过程中产生的热量

（3）线框从更高的位置下落，根据牛顿第二定律，线框可能先做加速度减小的减速运动，当速度减为v时做匀速运动；也可能通过磁场的整个过程均做加速度减小的减速运动。