题目内容
均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m．将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．重力加速度为g．当cd边刚进入磁场时，
(1)求线框中产生的感应电动势大小；
(2)求cd两点间的电势差大小；
(3)若此时线框加速度大小恰好为g/4，求线框下落的高度h应满足什么条件？
答案：
解析：
解析：
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(1)设cd边刚进入磁场时，线框的速度为v，由机械能守恒定律得 mgh＝ 由法拉第电磁感应定律得E＝BLv(2分) 综合上述两式解得E＝BL (2)由闭合电路欧姆定律得到此时线框中电流 I＝ cd两点间的电势差 U＝I( (3)由安培力公式得 F＝BIL＝ 当a＝g/4，方向向下时，根据牛顿第二定律 mg－F＝ma，(1分) 解得下落高度满足 当a＝g/4，方向向上时，根据牛顿第二定律 F－mg＝ma，(1分) 解得下落高度满足 |
mv2(或由v2＝2gh)(2分)
(1分)
(2分)
)＝
(2分)
(2分)
(1分)
(1分)
练习册系列答案
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如图所示，用三条等长细线悬挂一个粗细均匀、单位长度的质量为3g的导线制成的线圈，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，线圈的导线所在处磁感应强度大小均为0.5T，方向与竖直方向都成30°角，要使三条细线的拉力为零，线圈中通过的电流至少为（ ）
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| A．0.24 A |
| B．0.12 A |
| C．0.06 A |
| D．因线圈在磁场中的有效长度为零，无论多大电流均不能满足题意 |