Question

22．如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發生轉動．求： 

（1）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度V₂； 

（2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度V₁； 

（3）線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q．

Answer 1

解：（1）下落階段勻速進入，

（2）由動能定理知，

由以上兩式及第（1）問結果得：

（3）分析線框在穿越磁場的過程，設剛進入磁場時速度為v₀，由功能關系有：