作业帮高中物理电磁感应题目高手进水平的平行虚线间距为50cm,其间有B=1T的匀强电场,正方形线圈边长10cm,m=.01KG,R=0.02欧姆,开始时,线圈下边缘距电场上边缘80cm,线圈静止释放,下边缘刚进入电场和刚穿
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/26 04:48:22
高中物理电磁感应题目高手进水平的平行虚线间距为50cm,其间有B=1T的匀强电场,正方形线圈边长10cm,m=.01KG,R=0.02欧姆,开始时,线圈下边缘距电场上边缘80cm,线圈静止释放,下边缘刚进入电场和刚穿
高中物理电磁感应题目高手进
水平的平行虚线间距为50cm,其间有B=1T的匀强电场,正方形线圈边长10cm,m=.01KG,R=0.02欧姆,开始时,线圈下边缘距电场上边缘80cm,线圈静止释放,下边缘刚进入电场和刚穿出时的速度相等,g=10m/s,求（1）线圈进入磁场过程中产生的电热Q,（2）线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度V,（3）线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值
高中物理电磁感应题目高手进水平的平行虚线间距为50cm,其间有B=1T的匀强电场,正方形线圈边长10cm,m=.01KG,R=0.02欧姆,开始时,线圈下边缘距电场上边缘80cm,线圈静止释放,下边缘刚进入电场和刚穿
(1)线圈：自由落体过程（由开始到线框下边刚好到磁场上边过程）,由运动学规律知
2gh1=v0^2,（式中h1=80 cm=0.8 m）解得v0=4 m/s
线圈：由刚好全部进入磁场到下边刚好出磁场过程,同理
2gh2=v0^2-v1^2,式中h2=50 cm-10 cm=40 cm=0.4 m,v1为线框刚好全部进入时的速度,
解得v1=2√2 m/s
线圈：进入磁场过程中,由能量守恒知,全程生热为
Q=0.5mv0^2-0.5mv1^2+mgL (式中L为线框边长),（m按0.01 kg计算的）
解得Q=0.21 J（感觉太小了,应该m=0.1 kg,此时Q=2.1 J(感觉这个得数合理)）
(2)由(1)问可知,线框下边缘穿越磁场过程中,最小速度为线框上边缘刚好进入磁场时的速度v1,
故v=v1=2√2 m/s
(3)由于线圈进入磁场后做加速逐渐减小的变减速运动,故线圈的最小加速度为线圈上边刚好进入磁场时,由牛顿第二定律知
BIL-mg=ma
I=BLv1/R
联立解得,a=100√2 -10 m/s^2,（若m=0.1 kg,则a=10(√2 -1) m/s^2(感觉这个得数合理))