Question

【題目】如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的寬度為h1，矩形線圈abcd的質量為m=0.016kg，電阻R=0.1Ω，ab邊的長度為l=0.5m．bc邊的長度為d=0.1m，矩形線圈cd邊到磁場的上邊界的距離為h2=5m，矩形線圈從該位置由靜止開始自由下落，線圈cd邊剛進入磁場時恰好做勻速運動，線圈在下落過程中始終保持豎直，不計空氣阻力，g=10m/s2，求：

(1)該磁場的磁感應強度B的大小；

(2)若矩形線圈cd邊通過磁場經歷的時間為0.15s，則磁場的寬度h1為多大．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）線圈在磁場外做自由落體運動時，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：

得

線圈進入磁場時受到的安培力：

線圈進入磁場時做勻速直線運動，由平衡條件得：

聯立代入數據解得：B=0.08T；

（2）線圈下邊dc進入磁場后先做勻速運動，做勻速直線運動的時間：

線圈完全在磁場中做勻加速運動的時間為：

磁場的寬度h1為：

故本題答案是：（1） （2）