Question

【題目】如圖所示，水平虛線、的間距，其間有磁感應強度大小、方向垂直紙面向里的勻強磁場．一個單匝正方形線圈的邊長 ，質量，電阻。開始時，線圈下邊到磁場上邊界的距離。將線圈由靜正釋放，直至完全穿出磁場。已知線圈的下邊剛進入磁場和下邊剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，。求：

（1）下邊剛進入磁場時cd兩端的電勢差；

（2）線圈下邊進入磁場過程中通過線圈某橫截面的電荷量及下邊進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q；

（3）線圈穿過磁場過程中速度的最小值及加速度的最小值。

Answer 1

【答案】(1)0.1V(2)0.5C；0.5J(3) ；

【解析】

(1) 設下邊剛進入磁場時速度為v0，則

線圈下邊緣剛進入磁場時，

E=BLv0

下邊兩端電壓是回路的電源兩端電壓，所以

(2) 線圈下邊進入磁場過程中通過線圈某橫截面的電荷量

， ，

所以

從下邊剛進入磁場，到下邊剛穿出磁場根據(jù)能量守恒可知

所以下邊進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱

(3)當線框上邊剛進入磁場時，速度最小，進入過程根據(jù)能量守恒可知

解得：

線框上邊界剛進入磁場時，速度最小，加速度最小

， ，

且根據(jù)牛頓第二定律

聯(lián)立解得：