Question

（15分）如圖所示，abcd是一個(gè)邊長(zhǎng)為L，電阻為R的正方形金屬線框，從圖示位置自由下落，下落L后開(kāi)始進(jìn)入寬度也為L、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)且恰好勻速下落。磁場(chǎng)的正下方2L處還有一個(gè)寬度未知、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知、方向垂直紙面向外的水平條形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(如圖)，金屬線框abcd在穿過(guò)這個(gè)磁場(chǎng)時(shí)也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱。求：

（1）未知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（2）線框在穿過(guò)這兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱；

（3）定性畫(huà)出線框中的電流I隨線框下落的高度h變化的I-h圖象（規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡�方向）�?/p>

Answer 1

（1）設(shè)線框進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)速度為，設(shè)未知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，進(jìn)入未知磁場(chǎng)的速度為v′

                ①（1分）        ②（1分）

     ③（1分）      ④（1分）

           解得      （2分）

（2）由題意可知，未知磁場(chǎng)的寬度也為L   （2分）

由能量轉(zhuǎn)化和守恒，勻速穿過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電能等于減少的重力勢(shì)能

Q=        ⑤（2分）

有①②⑤得

         Q=    （2分）  （用其他方法只要正確均給分）

（3）（3分）（I 應(yīng)小于I′，如果不是，得2分，若出現(xiàn)其他錯(cuò)誤一律得0分）