Question

一個質量m=0.016 kg、長L=0.5 m、寬d=0.1 m、電阻R=0.1 Ω的矩形線圈，從h₁=5 m高處由靜止開始自由落下，如圖所示，然后進入一個勻強磁場，線框下邊剛進入磁場時，由于磁場力作用線圈正好勻速運動．求：

(1)磁場的磁感應強度B(g取10 m/s²)．

(2)如果線圈下邊通過磁場所經歷的時間為Δt=0.15 s，求磁場區域的高度h₂為多少?

Answer 1

(1)0.4 T    (2)1.55 m

解析:

(1)根據線圈進入磁場時剛好勻速，所以重力和安培力等大反向；即mg=BId，而I=，根據運動學的知識v²=2gh₁，將以上式子聯立整理得：B=0.4 T．

(2)線圈進入磁場中的運動情況是先勻速經過的位移是0.5 m，這段時間為t₁==0.05 s．結合線圈下邊通過磁場所經歷的時間為Δt=0.15 s，所以在剩下的t₂=0.1 s物體的運動是勻加速直線運動，根據h₂-0.5=vt₂+

整理得：h₂=1.55 m．