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(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;

(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动?求出该过程最小速度v;

(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q.

 

答案

(1)(2)(3) 2mgd

解析:本题考查电磁感应与牛顿运动定律的结合问题,线框进入磁场过程中由于安培力较大,由牛顿第二定律可判断加速度逐渐减小,完全进入磁场后磁通量不变,没有安培力,物体的加速度为重力加速度,速度增大

,,                2分 

          2分        

⑵先做加速度减小的减速运动,后做加速度为g的匀加速运动

3位置时线圈速度最小,                    2分

而3到4线圈是自由落体运动因此有

得:                2分

(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同。

由能量守恒Q=mgd                       2分

由对称性可知:Q=2Q=2mgd             2分

 

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