Question

【题目】如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的宽度为h1，矩形线圈abcd的质量为m=0.016kg，电阻R=0.1Ω，ab边的长度为l=0.5m．bc边的长度为d=0.1m，矩形线圈cd边到磁场的上边界的距离为h2=5m，矩形线圈从该位置由静止开始自由下落，线圈cd边刚进入磁场时恰好做匀速运动，线圈在下落过程中始终保持竖直，不计空气阻力，g=10m/s2，求：

(1)该磁场的磁感应强度B的大小；

(2)若矩形线圈cd边通过磁场经历的时间为0.15s，则磁场的宽度h1为多大．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）线圈在磁场外做自由落体运动时，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：

得

线圈进入磁场时受到的安培力：

线圈进入磁场时做匀速直线运动，由平衡条件得：

联立代入数据解得：B=0.08T；

（2）线圈下边dc进入磁场后先做匀速运动，做匀速直线运动的时间：

线圈完全在磁场中做匀加速运动的时间为：

磁场的宽度h1为：

故本题答案是：（1） （2）