(1)AC边一半进入磁场时恰好做匀速运动,此时受力平衡,此后线框匀速运动进入磁场中.
恰好匀速时:mg=F安=BIL=B*E/R *L=B^2*L^2V1/R
所以匀速时速度V1=mgR/(B^2*L^2)
(2)对于从起始位置到AB刚好进入磁场的过程运用动能,设安培力做功为W
mV1^2/2-0=mg(H+L)+W
解得:W=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+L)
产生的焦耳热Q=-W=mg(H+L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
(3)易知,AC边一半出磁场时线框恰好做匀速运动,此时速度大小也为V1
此后线框一直匀速运动直至AB恰好出磁场.
对于从初始状态到AB恰好出磁场的整个过程运用动能定理:
mV1^2/2-0==mg(3L+H)+W'
W'=m^3g^2R^2/(2B^4L^4) -mg(H+3L)
线框通过磁场的过程中克服安培力做的功:-W'=mg(H+3L)-m^3g^2R^2/(2B^4L^4)
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