[题目]如图所示.在空中有一水平方向的匀强磁场区域.区域的上.下边界的间距为h.磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L.宽度为b(b<h).质量为m的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落下落过程中线圈上.下边保持水平.当线圈的下边进入磁场时.线圈恰好开始做匀速运动.当线圈上边穿出磁场时.线圈的加速度恰好为零.重力� 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，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为h，磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L，宽度为b(b<h)、质量为m的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落下落过程中线圈上、下边保持水平，当线圈的下边进入磁场时，线圈恰好开始做匀速运动，当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零，重力加速度为，求：

(1)线圈初始位置到磁场上边界的距离L；

(2)线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q；

(3)线圈穿过磁场区域的整个过程中，线圈产生的热量Q．

【答案】（1）；（2）；（3）．

【解析】

（1）线圈匀速进入磁场的过程中，回路中产生的感应电动势为：，

回路中通过的电流为：，

线圈受到竖直向上的安培力的大小为：，

由平衡条件，有：，

线圈进入磁场前做自由落体运动，有：，

解得：；

（2）设线圈进入磁场所用的时间为t，则有：，

上式中：，其中：，

解得：；

（3）线圈从开始运动到线圈上边穿过磁场区域的整个过程中，由功能关系，有：

，

结合

解得：；

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