Question

【题目】如图所示，在空间有两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ磁场边界与的间距为H，磁场方向垂直纸面向里；区域Ⅱ磁场足够宽，其上边界为，磁场方向垂直纸面向外， 与的间距为L。现有一质量为m、边长为L（）.电阻值为R的正方形线框由上方某处自由落下，恰能匀速进入区域Ⅰ磁场，线框cd边刚要进入边界前瞬间线框的速度大小为，线框ab边刚要进入边界前瞬间线框的电功率为P，重力加速度为g，空气阻力不计，求：

（1）线框的cd边刚要进入边界前瞬间线框的加速度；

（2）线框的cd边从运动到过程中线框产生的热量；

（3）线框从cd边到达运动到ab边到达所经历的时间。

Answer 1

【答案】（1）0.2g（2）（3）

【解析】（1）线框在cd边到达前瞬间： ，

解得到： ，方向竖直向上

（2）线框匀速进入磁场区域Ⅰ过程： ， ，

解得：

Cd边从运动到过程，线框产生的热量：

（3）ab边刚要进入边界前瞬间， ，

设线框进入区域Ⅰ时间为，线框处区域Ⅰ时间为，线框进入区域Ⅱ时间为，从cd边到达到ab边到达时间为t，对线框cd边到达到ab边到达全过程，根据动量定理：

解得：