如圖所示，邊長為L的正方形線圈的質(zhì)量為m，電阻為R，自一有界的磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場的上方由靜止自由下落，下落過程中線圈平面始終與B垂直.當下邊cd剛進入磁場時，線圈即做勻速運動，當上邊ab出磁場前瞬間，線框的加速度為零.

(1)求線框從離磁場上邊界多高處開始下落；

(2)設(shè)有界磁場豎直寬度為H，求在穿過磁場過程中產(chǎn)生的總熱量和線圈出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量.

(1)  (2)mg(H+L)

解析：(1)設(shè)線框自高h處自由下落，則cd邊剛進入磁場時的速度        ①

cd邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流                               ②

感應(yīng)電流受到的磁場力F磁=BLI=

由于這時線框做勻速運動，有F磁-mg=0                                      ③

解①②③得.

(2)當ab邊剛要出磁場時，線框的加速度為零，也有F磁-mg=0，可知這時線框的速度也是v.

由ab邊剛進入磁場上邊界和出磁場下邊界前瞬間的兩位置時，線框的動能相同，則這一運動過程中重力的功全部轉(zhuǎn)化為線框出磁場過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能，最終轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以線框出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q出=mgH.

    線框進入磁場過程中是勻速運動，動能不變，重力功全部轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為焦耳熱，進入磁場中產(chǎn)生的熱量Q進=mgL.

    所以穿過磁場過程中產(chǎn)生的總熱量Q=Q進+Q出=mg(H+L).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場．電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計帶電粒子的重力．
（1）若粒子從c點離開電場，求粒子離開電場時的動能Ek1
（2）若粒子離開電場時動能為Ek′，則電場強度可能為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為L的正方形線圖abcd匝數(shù)為n、電阻為r，外電路的電阻為R，線圈位于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框底邊水平，且平行于正下方的磁場邊界，正下方的勻強磁場寬度均為L，磁感強度等值反向，兩磁場區(qū)域緊鄰．當線框底邊進入磁場I區(qū)域時，導(dǎo)線框恰好做勻速運動，這時導(dǎo)線框的電功率為P．則當導(dǎo)線框底邊剛進入磁場II區(qū)域時，下列結(jié)論正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場，一個質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電
粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力．若粒子恰好從c點離開電場，則電場強度E=
 
；粒子離開電場時的動能為
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，邊長為L的正方形閉合線框，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與B垂直，線圈總電阻為R，導(dǎo)線電阻不計．下列說法中正確的是（　�。�

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