Question

（12分）如图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m ，每条短边长度均为l。线框横边的电阻为r，竖直边的电阻不计。在线框的下部有一个垂直竖直平面、方向远离读者、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的高度也为l。让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即作匀速运动。重力加速度为g。求：

   

（1）“日”字形线框作匀速运动的速度v的大小

（2）“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的下边界为止的过程中所经历的时间t。

Answer 1

解析：

（1）线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t₁，进入磁场时的速度为v，据题意有：

，          

 ，

v = gt₁ 

解得：                                        ①

  

（2）从线框下边进入磁场到下边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t₂，据题意有：

 

解得：       ②

由①②两式解得全过程所用时间