题目内容
如图20所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方、离磁场边界h处由静止开始下落（下落过程中线圈下边始终保持水平，不计空气阻力）。线框每边电阻为R，匀强磁场的宽度为H（H>L）、磁感应强度为B，重力加速度为g。试求：
（1）当线圈的ab边刚进入磁场时，它可能做什么运动，并分析各种运动下h的条件．
（2）设ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动，且加速度大小相等。求线框经过磁场的过程中产生的焦耳热。
（3）设线圈刚好以匀速运动进入匀强磁场，此时线圈中的电流为I0，且线圈的边长L=h磁场的宽度H=2h。请在坐标系中定性画出线圈进入磁场到离开磁场的过程中，线圈中的电流i随下落高度x变化的图象。（不需要计算过程，设电流沿abcda如方向为正方向，x以磁场上边界为起点。）
【答案】
（1）线圈可能做匀速运动、加速运动、减速运动。
解得
，线圈匀速进入磁场；
，线圈减速进入磁场；
，线圈加速进入磁场。
（2）设ab边刚进入磁场时的速度为V1，cd边刚进入磁场时的速度为V2，则ab边刚穿出磁场的速度为V1、cd边刚穿出磁场时的速度为V2。从cd边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程有：
从ab边刚进入磁场到cd边刚离开磁场的过程有：
解得 
（3）见答图
【解析】略
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