Question

【題目】如圖所示，水平的平行虛線間距，其間有磁感應強度的勻強磁場。一個正方形線圈的邊長，質量，電阻。開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離。將線圈由靜止釋放，取，求：

（1）線圈下邊緣剛進入磁場時， 兩端的電勢差

（2）線圈下邊緣剛進入磁場時加速度的大小

（3）整個線圈穿過磁場過程中產生的電熱Q；

Answer 1

【答案】（1）0.3V （2）0 （3）0.2J

【解析】（1）設線框進入磁場的速度為v，根據動能定理可得：mgh=mv2
解得：v=4m/s；
根據法拉第電磁感應定律可得產生的感應電動勢為：E=BLv=0.4V，
CD兩端電壓為路端電壓，則有：UCD=E=0.3V；
（2）根據閉合電路的歐姆定律可得感應電流為：I==10A，
此時的安培力大小為F=BIL=1N，方向向上，
重力為：G=mg=1N，
所以加速度為：a==0；
（3）根據功能關系可知，產生的熱量等于重力勢能減少量，則喲：Q=2mgd=0.2J．