Question

【題目】如圖所示，倒“凸”字形硬質金屬線框質量為m，總電阻為R，相鄰各邊相互垂直，且處于同一豎直平面內，ab、bc、cd、ef、fg、gh、ha邊長均為l，ef邊長3l，ab與ef平行。勻強磁場區域的上下邊界均水平，磁場方向垂直紙面向內，磁場區域高度大于3l，磁感應強度大小為B。線框由靜止開始從ab邊距磁場上邊界高度為處自由下落，當ghcd邊進入磁場時，線框恰好做勻速運動，當ab邊穿出磁場下邊界時線框也做勻速運動，重力加速度為g，求：

（1）ghcd邊剛剛進入磁場時的速度大小v；

（2）線框完全進入磁場過程中產生的熱量Q；

（3）磁場區域高度H。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）ghcd邊進入磁場后，切割磁感線的有效長度為3l，，，

解得

（2）ghcd邊進入磁場后，線框一直做勻速運動，從開始下落到ef邊進入磁場，由能量守恒定律，解得

（3）ab邊穿出磁場下邊界時線框也做勻速運動：，，

線框進入磁場后，穿過線圈磁通量不變，沒有感應電流，只受到重力，加速度為g，

解得