Question

【題目】如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的寬度為h1，矩形線圈abcd的質(zhì)量為m=0.016kg，電阻R=0.1Ω，ab邊的長度為l=0.5m．bc邊的長度為d=0.1m，矩形線圈cd邊到磁場的上邊界的距離為h2=5m，矩形線圈從該位置由靜止開始自由下落，線圈cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，線圈在下落過程中始終保持豎直，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求：

(1)該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(2)若矩形線圈cd邊通過磁場經(jīng)歷的時(shí)間為0.15s，則磁場的寬度h1為多大．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）線圈在磁場外做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

得

線圈進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力：

線圈進(jìn)入磁場時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：B=0.08T；

（2）線圈下邊dc進(jìn)入磁場后先做勻速運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

線圈完全在磁場中做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

磁場的寬度h1為：

故本題答案是：（1） （2）