如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长

◎ 题目

如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R。现无初速度地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP′平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场,求:
(1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F
(2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小v
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W

◎ 答案

解:(1)由于线框匀速进入磁场,所以线框进入磁场时受安培力的大小Fmg
(2)线框dc边刚进入磁场时,则
感应电动势EBL1v
感应电流I
dc边受安培力的大小FBIL1
Fmg
解得线框速度的大小v
(3)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功W1,根据动能定理得
W1mv2
在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,重力做功W2,则
W2mgL2
所以WW1W2mgL2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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