题目内容
【题目】如图所示，倒“凸”字形硬质金属线框质量为m，总电阻为R，相邻各边相互垂直，且处于同一竖直平面内，ab、bc、cd、ef、fg、gh、ha边长均为l，ef边长3l，ab与ef平行。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直纸面向内，磁场区域高度大于3l，磁感应强度大小为B。线框由静止开始从ab边距磁场上边界高度为
处自由下落，当ghcd边进入磁场时，线框恰好做匀速运动，当ab边穿出磁场下边界时线框也做匀速运动，重力加速度为g，求：
（1）ghcd边刚刚进入磁场时的速度大小v；
（2）线框完全进入磁场过程中产生的热量Q；
（3）磁场区域高度H。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）ghcd边进入磁场后，切割磁感线的有效长度为3l，
，
，
解得
（2）ghcd边进入磁场后，线框一直做匀速运动，从开始下落到ef边进入磁场，由能量守恒定律
，解得
（3）ab边穿出磁场下边界时线框也做匀速运动：
，
，
线框进入磁场后，穿过线圈磁通量不变，没有感应电流，只受到重力，加速度为g，
解得
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