Question

【題目】如圖所示，空間分布著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的水平寬度d＝0.4 m，豎直方向足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T。正方形導(dǎo)線框PQMN邊長(zhǎng)L＝0.4 m，質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻R＝0.1 Ω，開始時(shí)放在光滑絕緣水平板上Ⅰ位置，現(xiàn)用一水平向右的恒力F＝0.8 N 拉線框，使其向右穿過磁場(chǎng)區(qū)，最后到達(dá)Ⅱ位置(MN邊恰好出磁場(chǎng))。設(shè)線框平面在運(yùn)動(dòng)中始終保持在豎直平面內(nèi)，PQ邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)后線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，g取 10 m/s2。求：

（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的距離D；

（2）上述整個(gè)過程中線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中通過的電量。

Answer 1

【答案】(1)0.5 m　(2)0.64 J　(3)0.8C

【解析】

(1)線框在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，則

由公式得：，，

由以上四式聯(lián)立解得：

由動(dòng)能定理得：

解得：

（2）由能量守恒定律可知

（3）根據(jù)可得