Question

如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm，線圈質量m=100g，電阻為R=0.20Ω。開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s²，
求：(1) 線圈下邊緣剛進入磁場時，線圈產生電流的大小和方向；
(2)線圈進入磁場過程中產生的電熱Q。

Answer 1

（1）I="2A  " 方向：逆時針  （2）  Q=mgd=0.50J

（1）線圈由1位置到2位置：自由落體運動，

設在2位置時速度為v₀
     (1分)
E="BLV    "   (1分)
        (1分)
由以上三式可得：I="2A   "  (1分) 
方向：逆時針                          (1分)
（2）線圈進入磁場過程中產生的電熱Q就是線圈從圖中2位置到3位置產生的電熱，
而2、3位置動能相同，
由能量守恒Q=mgd=0.50J      (4分)