Question

【題目】如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd質(zhì)量,邊長(zhǎng)，每邊電阻相等，總電阻。一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框,另一端連接質(zhì)量的絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上,斜面傾角,斜面上方的細(xì)線與斜面平行,線框釋放前細(xì)線繃緊。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),上邊界Ⅰ和下邊界Ⅱ都水平,兩邊界之間距離。磁場(chǎng)方向水平且垂直紙面向里�，F(xiàn)讓正方形線線框的cd邊距上邊界I的正上方高度處由靜止釋放,線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中dc邊始終保持水平且與磁場(chǎng)垂直,物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng),線框cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界I時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界I時(shí),線框上方的絕緣輕質(zhì)細(xì)線突然斷裂，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)線框cd邊從磁場(chǎng)上邊界I進(jìn)入時(shí)的速度v0；

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)大小B；

(3)線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）從靜止開始到線框cd進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界

（2）正方形線框勻速進(jìn)入向下區(qū)域的過(guò)程中，設(shè)受到的安培力為F，則：

，

解得：

（3）線框ab進(jìn)入磁場(chǎng)開始到cd邊離開磁場(chǎng)過(guò)程中：

解得：

線框離開磁場(chǎng)過(guò)程中： ,

,

所以線框離開磁場(chǎng)過(guò)程中做勻速運(yùn)動(dòng)

線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的焦耳熱

線框離開磁場(chǎng)產(chǎn)生的焦耳熱：