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如图所示,水平方向有界匀强磁场的高度h=1m、磁感应强度B=T。竖直放置的字型闭合导体线框ABFE,宽L=1m,质量m=0.25kgACCE的长度都大于hAB边的电阻RAB=1ΩCD边的电阻RCD=2ΩEF边的电阻REF=3Ω,其余电阻不计。线框由静止下落,AB边进入磁场时恰能匀速运动,不计空气阻力,g10m/s2。求:

1)开始下落时,线框AB边离磁场上边界的高度h1为多少?

2)若线框CD边刚进入磁场时也做匀速运动,AB边与CD边的距离h2为多少?

3)在满足(1)(2)前提下,若线框EF边刚进磁场时也做匀速运动,则从开始下落到EF边离开磁场过程中,线框中产生的焦耳热Q为多少?

答案

解:(1AB边匀速进磁场,设速度为

       

       

                                  (4)

    2CD边匀速进磁场,设速度为

       

       

                 5分)

   3EF边匀速进磁场,设速度为

       

       

                          5分)

3)另解:   只有AB边、CD边、EF边在磁场中运动时,线框中才产生热量,现在三个边在磁场中均做匀速运动,                                             2分)

所以:                          3分)

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