(1)线框cd边进入磁场时速度为V1,由机械能守恒有:mgh=
mV1 2
则得:h=
V
2g
(2)线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势 E=BLV1,
感应电流为:I=
E R
得:I=
BLV1
R
根据右手定则得,感应电流的方向是a→b→c→d→a
(3)线框cd边刚要进入磁场时,根据牛顿第二定律得:
mg-
=ma,
B2L2V2
R
由题意 a=
,g 4
解得:V2=
3mgR 4B2L2
又由能量守恒得:mgL=Q+
-m
V
2
m
V
2
则得,线框进入磁场过程中的焦耳热:Q=mgL+
-m
V
2
9m3g2R2
32
答:(1)线框ab边距磁场上边界距离h为
.
V
2g
(2)线框ab边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小为
,方向是a→b→c→d→a.BLV1
R
(3)此时线框速度V2的大小为
,线框进入磁场过程中的焦耳热为mgL+3mgR 4B2L2
-m
V
2
.9m3g2R2
32