高二物理要用动能定理解一个质量m=16g,长d=0.5m,宽L=0.1m,电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h2=1.55m,线框进入磁

Question

高二物理要用动能定理解
一个质量m=16g,长d=0.5m,宽L=0.1m,电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h2=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落.求：
(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率；
(3)线框下边刚离开磁场时的速度大小和方向.

Answer 1

1.未进磁场前自由落体运动：v1^2=2gh 动能定理：mgh=mv1^2/2
刚进入磁场,安培力等于重力：mg=B^2L^2v1/R则B=0.04T
2.上边进入时因磁通量不变,无电流,无安培力,做加速为g的加速运动到下边出磁场
v2^2-v1^2=2g(h2-d)则v2=11m/s 动能定理：mg(h2-d)=mv2^2/2-mv1^2/2
3.第三问应该是加速度大小和方向吧
由ma=F安2-mg.=B^2L^2v2/R-mg则a=2.1m/s^2 方向竖直向上