题目内容
如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同，方向水平向内的磁场，磁场大小按B-t图变化（图中B0已知）。现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在Ⅰ区的中央。t0（未知）时刻细线恰好松弛，之后剪断细线，当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动。（空气阻力不计，g取10m/s2）
（1）求t0的值；（2）求线框AB边到达M2N2时的速率
；
（3）从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能为多大？
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（1）细线恰好松弛，线框受力分析有
… （2分）
…（1分）
因感生产生的感应电动势
…（写出电动势表达式共…2分）
得
…（1分）
（2）当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动，速度为
线框受力分析有
…（2分）
…（1分）
因CD棒切割产生的感应电动势
… （1分）
…（1分）
线框AB到达M2N2时一直运动到CD边到达M3N3的过程中线框中无感应电动势产生，只受到重力作用. …（1分）
线框下落高度为
根据动能定理得
…（2分）
线框AB边到达M2N2时的速率
…（2分）
（3）线框静止开始下落到CD边刚离开M4N4的过程中线框中产生电能为
线框下落高度为
根据能量守恒得：重力势能减少量等于线框动能与电能之和
…（2分）
…（2分）
练习册系列答案
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如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（L＜d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h．将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是（ ）
（2013?台州模拟）如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距为h在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同，方向水平向内的磁场，磁场大小按B-t图变化（图中B0已知）．现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h．用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在Ⅰ区的中央．t0（未知）时刻细线恰好松弛，之后剪断细线，当CD边到达
