Question

（15分）如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域．已知正方形线圈质量为m，边长为L，电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高度为2L，求：

（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I₁的大小和方向；
（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；
（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．

Answer 1

（1） 逆时针 （2） （3）

试题分析：（1）线圈进入磁场时匀速，有      （2分）
且         （1分）
所以          （1分）
方向：逆时针         （1分）
（2）在线圈离开磁场的过程中：          （2分）
又            （2分）
所以：            （1分）
（3）线圈刚进入磁场时：                （1分）
而：            （1分）
所以，线圈刚进入磁场时的速度      （1分）
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，线圈做匀加速运动
所以：            （1分）
所以：            （1分）