Question

【题目】如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d＝0.4 m，竖直方向足够长，磁感应强度B＝0.5 T。正方形导线框PQMN边长L＝0.4 m，质量m＝0.2 kg，电阻R＝0.1 Ω，开始时放在光滑绝缘水平板上Ⅰ位置，现用一水平向右的恒力F＝0.8 N 拉线框，使其向右穿过磁场区，最后到达Ⅱ位置(MN边恰好出磁场)。设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动，g取 10 m/s2。求：

（1）线框进入磁场前运动的距离D；

（2）上述整个过程中线框内产生的焦耳热；

（3）线框进入磁场过程中通过的电量。

Answer 1

【答案】(1)0.5 m　(2)0.64 J　(3)0.8C

【解析】

(1)线框在磁场中匀速运动，则

由公式得：，，

由以上四式联立解得：

由动能定理得：

解得：

（2）由能量守恒定律可知

（3）根据可得