Question

平面始終處于紙面內，g取10m／s²。求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小；
（2）線框從開始運動到最高點所用的時間；
（3）線框落地時的速度的大小。

Answer 1

（1）（2）0.9s(3)

（1）設線框到達磁場邊界時速度大小為v，由機械能守恒定律可得
    ①   （2分）
代入數據解得
      ②   （1分）
線框的ab邊剛進入磁場時，感應電流
     ③ （2分）
線框恰好做勻速運動，有
      ④（2分）
代入數據解得
      ⑤ （1分）
（2）設線框進入磁場之前運動時間為，有
       ⑥ （2分）
代入數據解得
       ⑦（1分）
線框進入磁場過程做勻速運動，所用時間
         ⑧ （1分）
此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運動，到最高點時所用時間
       ⑨（1分）
線框從開始運動到最高點，所用時間
   ⑩（1分）
（3）線框從最高點下落到磁場邊界時速度大小不變，線框所受安培力大小也不變，即
     11   （2分）
（用文字說明或列出方程式均可給分）
因此，線框穿出磁場過程還是做勻速運動，離開磁場后做豎直下拋運動，
由機械能守恒定律可得
  12 （2分）
代入數據解得線框落地時的速度
    13 （2分）