题目内容
【题目】如图所示，空间内有一磁感应强度
的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为
、
，质量
，电阻
。将线框从距磁场高
处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取
。求：
(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；
(2)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q；
(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像（定性画出）。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)线框从静止释放到下边缘刚进入磁场，根据动能定理
解得
线框下边切割磁感线，感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律
安培力大小为
根据牛顿第二定律
解得
(2)线框匀速运动，重力和安培力等大反向
解得
从线框静止释放到上边缘刚进入磁场，根据动能定理
解得
(3)线框未进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，
图像如图：
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