[题目]如图所示.有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B.其上.下边界间的距离为H.一个由同种材料.粗细均匀的导线做成的质量为m.边长为l(l＜H).总电阻为R的正方形导线框abcd.从磁场上方的某个位置处.由静止开始下落.下落过程中.线框平面始终保持在同一个竖直面内.ab边与磁场的水平边界线平行.当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时.线� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B，其上、下边界间的距离为H，一个由同种材料，粗细均匀的导线做成的质量为m、边长为l（l＜H）、总电阻为R的正方形导线框abcd，从磁场上方的某个位置处，由静止开始下落，下落过程中，线框平面始终保持在同一个竖直面内，ab边与磁场的水平边界线平行，当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时，线框加速度的大小都是，方向都竖直向上，在线框运动过程中，不计空气阻力。求：

（1）ab边刚进入磁场时，线框cd边两端的电势差

（2）cd边刚进入磁场时，线框速度的大小

（3）从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中，线框中产生的热量。

【答案】（1）（2）（3）mgH

【解析】

（1）ab刚进入磁场时，假设速度大小为，加速度为，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得：

根据法拉第电磁感应定律得：

则

，

又

由以上式子得：

根据闭合电路的欧姆定律可得：

（2）假设cd边刚进入磁场时导线框速度大小为，ab边刚穿出磁场时的速度为，由题意可知：

在cd边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程中，导线框只受到重力，机械能守恒，即：

由上式可得：

（3）在曲边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中，根据能量守恒，导线框产生的热量Q等于导线框损失的机械能。即：

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（1）导体上、下侧面那个电势较高？

（2）磁场的磁感应强度是多少？

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（1）此时I区的磁感应强度；

（2）N板两个亮斑之间的距离。

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A. B.

C. D.

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(1)滑块从D点运动到B点的过程中合力做的功。

(2)滑块运动到B点时恒力F的功率。

(3)滑块在圆弧轨道BC上所能达到的最大高度h.

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