一邊長為L的正方形閉合金屬導線框，其質(zhì)量為m，回路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區(qū)域的邊界，且均為水平，上下兩部分磁場的磁感應(yīng)強度均為B，方向如圖所示. 圖示位置線框的底邊與M重合. 現(xiàn)讓線框由圖示位置由靜止開始下落，線框在穿過N和P兩界面的過程中均為勻速運動. 若已知M、N之間的高度差為h1，h2>L. 線框下落過程中線框平面始終保持豎直，底邊結(jié)終保持水平，重力加速度為g. 求：

   （1）N與P之間的高度差h2；

   （2）在整個運動過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

（1）在穿過N的過程中

       線框中產(chǎn)生的電動勢E=2BLv1

       線框中產(chǎn)生的電流I=E/R=2BLv1/R

       線框受到的安培力F=2BIL=4B2L2v1/R

       由平衡得

        

       同理線框穿過P過程中的運動速度v2=mgR/B2L2

       由機械能守恒定律得

      

       =

（2）穿過M時產(chǎn)生的電熱

        

       穿過N或P時產(chǎn)生的電熱為Q2=mgL

       共產(chǎn)生熱量Q=Q1+Q2

      

練習冊系列答案
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如圖，在光滑水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬為a的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為L(a＞L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場．線框剛好能穿過磁場．則線框在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q2之比為

[　　]

A．1∶1

B．2∶1

C．3∶1

D．4∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在光滑水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬為a的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為L（a＞L）的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q2之比為

A、1：1      B、2：1       C、3：1   D、4：1

 

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如圖，在光滑水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬為a的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為L（a＞L）的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q2之比為

A、1：1      B、2：1       C、3：1   D、4：1

 

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如圖，在光滑水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬為a的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為L（a＞L）的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場，線框剛好能穿過磁場。則線框在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q2之比為
[     ]
A、1：1      
B、2：1
C、3：1  
D、4：1

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科目：高中物理 來源：2012屆廣西桂林市第十八中學高二下學期期中考試（理）物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖，在光滑水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬為a的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為L（a＞L）的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程產(chǎn)生的熱量Q2之比為

A．1：1B．2：1C．3：1 D．4：1

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