Question

如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条

如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d＝0.5 m，现有一边长 L ＝ 0.2m、质量m＝0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以 ＝7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求： （1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F；（2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q；（3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。





Answer 1

（1）2.8N；（2）2.45J；（3）4

试题分析：（1）线框MN边刚开始进入磁场区域时  ①  ②  ③ 由①②③并代入数据得： （2）设线框水平速度减为零时，下落高落为H，此时速度为 由能量守恒可得：   ④ 根据自由落体规律有：   ⑤ 由④⑤得：                 （3）设线框水平切割速度为 时有：    ⑥  ⑦  ⑧  ⑨ 由⑥⑦⑧⑨得：  ⑩ 即： 可有：  （11)  （12） 由（11)（12)并代入数据得：  （13） 所以可穿过4个完整条形磁场区域