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    (07年江苏卷)（16分）如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B＝1T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m，现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求

     

    （1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小Ｆ。

    （2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q。

    （3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

    答案：（1）2.8N；（2）；（3）可穿过4个完整条形磁场区域。

    解析：

    （1）线框MN边刚开始进入磁场区域时，感应电动势   

    感应电流         

     

    安培力     

     

    联立解得 

     

    （2）设线框竖直下落量，线框下落了H，速度为

    根据能量守恒定律有：  

     

    根据自由落体规律有：

     

    解得

     

    （3）解法一

    只有在线框进入和穿出条形磁场区域时，才产生感应电动势。线框部分进入磁场区域时，感应电动势    

    感应电流      

     

    安培力     

     

    解得    

     

    在时间内

    由动量定理得    

     

    求和    

     

    解得 

    穿过条形磁场区域人个数为

    解得

    可穿过4个完整条形磁场区域

       解法二

    线框穿过第1个条形磁场左边界过程中，平均感应电动势  

    平均感应电流             

    平均安培力            

     

    根据动量定理，

     

    解得

    同理线框穿过第1个条形磁场右边界过程中有

    所以线框穿过第1个条形磁场过程中有

    设线框能穿过n个条形磁场，则有

    可以穿过4个完整条形磁场区域

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    A.      B.     C.     D.

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    Ａ.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能

    Ｂ.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

    Ｃ.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气

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    （1）线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小Ｆ。

    （2）线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q。

    （3）线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

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