Question

22．如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求： 

（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V₂； 

（2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V₁； 

（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．

Answer 1

解：（1）下落阶段匀速进入，

（2）由动能定理知，

由以上两式及第（1）问结果得：

（3）分析线框在穿越磁场的过程，设刚进入磁场时速度为v₀，由功能关系有：