如圖所示，水平的平行虛線間距為d，其間有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向里．一個正方形線框的邊長為L，且L＜d，線框質(zhì)量m，電阻為R．現(xiàn)將線框由靜止釋放，若線框的下邊緣進入磁場后線框剛好作勻速運動．
（1）線框剛進入磁場時的感應電流的大小及方向；
（2）線框剛開始下落時下邊緣到磁場上邊緣豹距離．
（3）若線框上邊緣剛穿出磁場時的速度與線框進入磁場的速度恰好相等，求線框進出磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱．
分析：（1）進入磁場后線框剛好作勻速運動．由mg=BIL求感應電流．
（2）線圈進入磁場前做自由落體運動，根據(jù)機械能守恒求出線圈剛進入磁場時的高度；
（3）線圈完全處于磁場中時不產(chǎn)生電熱，線圈進入和穿出磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q等于重力做的功，由動能定理求解Q．
解答：解：（1）勻速進入受力平衡：
mg=BIL
I=
mg
BL

由左手定則知電流方向為逆時針
（2）設開始下落時下邊緣到磁場上邊緣距離為h：
由機械能守恒知：mgh=
1
2
mV2
產(chǎn)生的電動勢：E=BLV
I=
E
R

聯(lián)立得：h=
m2gR2
2B4L4

（3）由題意知線圈進入和穿出磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q等于重力做的功，由動能定理：
Q=mg（d+L）
答：（1）線框剛進入磁場時的感應電流的大小
mg
BL
，方向逆時針；
（2）線框剛開始下落時下邊緣到磁場上邊緣豹距離
m2gR2
2B4L4
．
（3）線框進出磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱mg（d+L）．
點評：本題要根據(jù)受力情況分析線框的運動情況，關鍵分析安培力與重力的關系．求熱量，往往根據(jù)能量守恒研究．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?陽江一模）如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場．一個正方形線圈邊長為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.20Ω．開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等．取g=10m/s2，
求：（1）線圈下邊緣剛進入磁場時，線圈產(chǎn)生電流的大小和方向；
（2）線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平的平行虛線間距為d，其間有磁感應強度為B的勻強磁場．一個長方形線圈的邊長分別為L1、L2，且L2＜d，線圈質(zhì)量m，電阻為R．現(xiàn)將線圈由靜止釋放，測得當線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h時，其下邊緣剛進入磁場和下邊緣剛穿出磁場時的速度恰好相等．求：
（1）線圈剛進入磁場時的感應電流的大小；
（2）線圈從下邊緣剛進磁場到下邊緣剛出磁場（圖中兩虛線框所示位置）的過程做何種運動，求出該過程最小速度v；
（3）線圈進出磁場的全過程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q總．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場．一個正方形線圈abcd邊長為L=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.02Ω．開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等．取g=10m/s2，求：（1）線圈cd邊穿過磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q
（2）線圈ab邊穿越磁場過程中加速度的最小值a．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平的平行虛線間距為d，其間有磁感應強度為B的勻強磁場．一個正方形線框邊長為l（d＞l），質(zhì)量為m，電阻為R．開始時，線框的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h．將線框由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場時，線框的加速度恰為零．則線框進入磁場的過程和從磁場下邊穿出磁場的過程相比較，有（　�。�
A、產(chǎn)生的感應電流的方向相同B、所受的安培力的方向相反C、進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量小于穿出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量D、進入磁場過程所用的時間大于穿出磁場過程中所用的時間

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