问题
问答题
一个质量为m=0.5kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框，从h1=5m的高度由静止自由下落，如图所示．然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动（磁场方向与线框平面垂直）．
（1）求磁场的磁感应强度B；
（2）如果线框的下边通过磁场区域的时间t=0.15s，求磁场区域的高度h2．
答案
（1）线框进入磁场时的速度为v=
=2gh1
m/s=10 m/s2×10×5
产生的感应电动势为E=Bdv，
感应电流I=Bdv R
线框所受的安培力大小为 F=BdI=B2d2v R
刚进入时线框刚好做匀速运动则有
mg=F=B2d2v R
得，B=1 d mgR v
代入解得 B=
T5
（2）线圈全部进入磁场所用的时间t1=
=0.05 s，L v
由题意得：
v（t-t1）+
g（t-t1）2=h2-L1 2
代入数据解得h2=1.55 m．
答：
（1）磁场的磁感应强度B为
T；5
（2）磁场区域的高度h2是1.55m．