题目内容
如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L＜d），电阻为R，将线圈在磁场上方h高处由静止释放，当cd边进入磁场时恰能做匀速直线运动，则（1）：线框的质量是多少？
（2）从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量是多少？
分析：（1）通过速度位移公式求出线框cd边进入磁场时速度，cd边刚进入磁场时做匀速直线运动，则重力等于安培力，求出线框的质量
（2）根据能量的转化和守恒求出从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量．
（2）根据能量的转化和守恒求出从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量．
解答：解：（1）根据2gh=v2知：v=
由cd边刚进入磁场时做匀速直线运动，则重力等于安培力：mg=BIL，
其中I=
所以：mg=
解得：m=
．
（2）从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量等于重力势能的减少量，即Q=mgL
得：Q=
答：（1）线框的质量是m=
．
（2）从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量是Q=
．
| 2gh |
由cd边刚进入磁场时做匀速直线运动，则重力等于安培力：mg=BIL，
其中I=
| BLv |
| R |
| B2L2v |
| R |
解得：m=
m2L2
| ||
| gR |
（2）从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量等于重力势能的减少量，即Q=mgL
得：Q=
B2L3
| ||
| R |
答：（1）线框的质量是m=
m2L2
| ||
| gR |
（2）从CD边开始进入磁场到线框完全进入到磁场的过程中，线框中产生的热量是Q=
B2L3
| ||
| R |
点评：本题考查电磁感应与力学和功能的综合，知道线框匀速运动时，安培力与重力平衡，结合切割产生的感应电动势公式、安培力公式、闭合电路欧姆定律进行求解．
练习册系列答案
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