Question

如图所示，以MN为下边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外， MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为l₁，bc边长为l₂，cd边离MN的高度为h．现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中

（1）ab边离开磁场时的速度v；

（2）通过导线横截面的电荷量q；

（3）导线框中产生的热量Q．

Answer

（1）

（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）线框匀速运动时，①

②

③

④

由①②③④联立：

（2）导线框穿过磁场的过程中，⑤

⑥

⑦

由⑤⑥⑦联立：

（3）导线框穿过磁场的过程中，利用能量守恒定律，

带入（1）中的速度，解得：

考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律

【名师点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用，解题时关键是利用平衡知识列出方程求解匀速运动的速度；根据求解电量；根据能量守恒的观点求解产生的电能即热能．