题目内容

位于竖直平面内的矩形导线框abdc ，ab长L1=1.0m ，bc长L2=0.5m，线框的质量 m=0.2kg ，电阻R=2Ω ，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上下边界PP′和QQ′均与ab平行.两边界距离为H，H＞L2，磁场的磁感应强度 B=1.0T，方向与线框平面垂直，如图13所示，令线框的ab边从离磁场区域上边界PP′的距离为  h=0.7m处自由下落.已知线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界PP′之前的某一时刻，线框的速度已达到这一阶段的最大值.问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？


解：设线框ab边到达磁场边界PP′之前，线框到达的最大速度为v0，则有E=BL1v0，
线框中电流：I=.达最大速度的条件为F按=mg  即BIL1=mg，即=mg ，
所以    =4m/s
ab边继续向下运动，直至线框的ab边达到磁场的上边界PP′，线框保持速度v0不变，故从线框自由下落至ab边进入磁场过程中，由动能定理得
＝－0.8J
线框全部进入磁场至dc边刚出磁场的过程中，线框只受重力作用，不受安培力，该段时间安培力做功为零，故整个过程中安培力做的总功为－0.8J.
【试题分析】
练习册系列答案
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位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L1=1.0m，bd长L2=0.5m，线框的质量m=0.2kg，电阻R=2Ω．其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行，两边界间距离为H，H＞L2，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向与线框平面垂直．如图所示，令线框的dc边从离磁场区域的上边界PP′的距离为h=0.7m处自由下落，已知在线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界PP′之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值．试求：
（1）线框在ab边到达PP′之前的最大速度
（2）从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中，磁场作用于
线框的安培力做的总功（取g=10m/s2）
（2006?海淀区二模）如图所示，位于竖直平面内的矩形平面单匝导线框abcd，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界PP′水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直．已知磁场的磁感应强度为B，线框ab边长为L1，ad边长为L2，线框质量为m．令线框的dc边从离磁场区域边界PP′的高度为h处由静止开始下落，线框刚好匀速进入磁场区域．
（1）求线框的电阻R．
（2）求线框在进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量q．
（3）若将线框从dc边离磁场区域边界PP′的高度为H处由静止开始下落，当线框的一半进入磁场时，线框刚好开始匀速下落，求线框进入磁场过程中，安培力做的总功W．
精英家教网如图所示，位于竖直平面内的矩形单匝导线框abcd，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界PP?水平且与ab边平行，方向与线框平面垂直．已知磁场的磁感应强度为B，线框边长ab=L1，ad=L2，线框质量为m．令线框的dc边从距磁场区域边界PP?的高度h处由静止开始下落，线框刚好匀速进入磁场区域．
（1）求线框的电阻R．
（2）求线框在进入磁场的过程中，通过线框导线横截面积的电荷量q．
（3）若将线框从dc边距磁场区域边界PP?的高度H处由静止开始下落，当线框的一半进入磁场时，线框刚好开始匀速下落，求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热Q．
精英家教网位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L1=1.0m，bd长L2=0.5m，线框的质量m=0.2kg，电阻R=2Ω．其下方有一较大匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向与线框平面垂直．如图所示，令线框的dc边从离磁场区域上边界的距离为h=0.7m处自由下落．已知线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值．从线框开始下落，到ab边完全进入磁场的过程中（g取10m/s2），求
（1）线框的最大加速度；   
（2）线框的最大速度；
（3）电路中产生的热量Q．
位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab长L1=1.0m，是水平的，bd长L2＝0.5m，线框的质量m＝0.2kg，电阻R＝2Ω，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行，两边界间距为H，H＞L，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向与线框平面垂直，令线框的dc边从离磁场上边界的距离为h＝0.7 m处自由下落，已知线框的dc边进入磁场后，ab边到达PP′之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值，问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功是多少？

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