Question

如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域上下边缘间距离为h，磁感应强度为B，有一宽度为b（b<h）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始做匀速运动。求：

   （1）线圈的M、N边刚好进入磁场时，线圈的速度大小。

   （2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间。

Answer 1

（1）设线圈匀穿出磁场的速度为，此时线圈中产生的感应电动势为

………①（1分）

产生的感应电流为………………②（1分）

线圈受到的安培力为F=BIL………………④（1分）

此过程线圈受到的重力与安增力平衡

mg=F……………………④ （1分）

联立①②③④式，得………………⑤

设圈线上的边刚好进入磁场时速度为v，当线圈全部在磁场中运动时，根据动能定理

………………⑥

联立⑤⑥，解得 （2分）

   （2）设线圈从开始下落到刚刚完全进入磁场所用的时间为t，根据动量定理

………………⑧（2分）

在t内根据法拉第电磁感应定律：………………⑨（2分）

线圈中产生的平均电流………………⑩（2分）

故安培力的冲量………………11（2分）

联在立⑨⑩11得……………………12

解析:

略