电磁学计算题(压轴题)

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如图所示,水平桌面上MMN’N区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为BPP’左侧区域光滑、右侧区域粗糙。MM’N’N 区域和NNP’P区域足够宽。用粗细均匀的电阻丝制成边长为x的正方形单匝闭合金属线框,电阻丝单位长度的质量为k,单位长度的电阻为r。电阻丝的直径远小于线框的边长,线框制作平整,与水平面贴合良好,与粗糙区域的动摩擦因数为μ。线框从图示位置以初速度v水平向右运动,能穿过磁场区域。重力加速度为g。

(1)求线框刚进入磁场时的加速度大小;

(2)求线框穿过磁场区域所受安培力的冲量大小:

(3)若初速度,要线框只能部分进入粗糙区域,求所制作的线框边长x的取值范围 (结果

表达式中不能含v)。


答案如下:


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