题目内容
【题目】如图所示,边长为L的正方形线框abcd放置于水平桌面上,质量为m,电阻为R。紧靠线框右侧存在有界磁场,其大小为B,方向竖直向磁场宽度大于L。线框在水平外力F的作用下从左边界以速度v匀速进入磁场,当cd边刚进入磁场后立刻撤去外力,线框ab边恰好到达磁场的右边界。线框与桌面间的动摩擦因数为u,重力加速度为g。求：
(1)水平外力F的大小;
(2)整个过程中产生的总热量Q。
【答案】(1) 
(2) 
【解析】
（1）线框切割磁感线所产生的电动势为：E=BLv
回路中的感应电流为：
线框所受到的安培力为：F安=BIL
由于线框匀速运动，故水平外力：F=F安+μmg
联立可得：F＝
+μmg
（2）线框从开始运动到cd边进入磁场所经历的时间为：
回路中产生的焦耳热：Q1＝I2Rt
线框与桌面间的摩擦生热：Q2＝μmgL+
mv2
所以整个过程中产生的总热量：Q＝Q1+Q2＝
+μmgL+mv2
或者直接由能量守恒得：Q＝FL+mv2＝+μmgL+mv2
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