Question

（18分）均勻?qū)Ь�制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；
（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小；
（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。

Answer 1

（1）（2）（3）

試題分析：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度：            ①
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：              ②
（2）此時(shí)線框中電流：                            ③
Cd切割磁感線相當(dāng)于電源，cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差即路端電壓：    ④
（3）安培力：                          ⑤
根據(jù)牛頓第二定律：,                        ⑥
由，解得下落高度滿足：      ⑦