Question

一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m、寬為d=0.1 m、電阻R=0.1 Ω的矩形線框，從h₁=5 m的高度由靜止自由下落，如圖2-19所示.然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，剛進(jìn)入時(shí)由于磁場(chǎng)力的作用，線框剛好做勻速運(yùn)動(dòng)，(磁場(chǎng)方向與線框平面垂直).

圖2-19

(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

(2)如果線框的下邊通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t=0.15 s，求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h₂.

Answer 1

解：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v₁==10 m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bdv₁，感應(yīng)電流I=，所受的安培力為F=BId=mg，

整理得B==0.4 T

(2)線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)用的時(shí)間t₁==0.05 s，所以由題意得：v₁(t-t₁)+g(t-t₁)²=h₂-L

代入數(shù)據(jù)解得h₂=1.55 m.