如图所示，在质量为M=0.99kg的小车上，固定着一个质量为m=0.01kg、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，MN边长为L=0.1m，NP边长为l=0.05m．小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度）．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同．求：
（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；
（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q；
（3）如果磁感应强度大小未知，已知完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s，求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q．
（1）线圈切割磁感线的速度v0=10m/s，感应电动势 E=Blv0=1×0.05×10=0.5V
由闭合电路欧姆定律得，线圈中电流I=
=E R
A=0.5A0.5 1
由楞次定律知，线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M
（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
q=I△t=
△tE R
又E=
，△Φ=BS△Φ △t
联立得q=
=5×10-3CBS R
（3）设小车完全进入磁场后速度为v，
在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻（△t→0）过程中，根据牛顿第二定律得
-BIL=-m△v △t
即-BLI△t=m△v
两边求和得
-BLI△t= 
m△v
则得 BLq=m（v0-v）
设小车出磁场的过程中流过线圈横截面的电量为q′，
同理得 BLq′=m（v-v1）
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同，因而有 q=q′
故得 v0-v=v-v1 即 v=
=6 m/sv0+v1 2
所以，小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量为
Q=
(M+m)1 2
-v 20
(M+m)v2=1 2
×1×102-1 2
×1×62=32J1 2
答：（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小是0.5A，方向为 M→Q→P→N→M；
（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q是5×10-3C；
（3）小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q是32J．