度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装
置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d（dl），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1；（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离χ
m
。
15．解析：1设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为W由动能定理且QW解得
Q4mgdsi
αBIld
（2）设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1，则接着向下运动2d由动能定理装置在磁场中运动时收到的合力
Fmgsi
αF
感应电动势感应电流
εBdυε
I
R
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安培力
FBId
Ftm
由牛顿第二定律，在t到tt时间内，有v则
∑v∑gsi
α
B2d2vtmR
2B2d3有v1gt1si
αmR2mBIld2mgdsi
αmgsi
α2B2d3R
解得
t1
（3）经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动由动能定理
mgsi
αxmBIlxmd0BIldBIlmgsi
α
解得
xm
（浙江卷）16．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为qq0的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l0已知静电力常量为
k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
A．l答案C
5kq22k0l2
B．l
kq2k0l2
C．l
5kq24k0l2
D．l
5kq22k0l2
【解析】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是F23
k0xK
q2l2
q25Kq2K，得x4k0l22l2
F13
l0lxl
5Kq24k0l2
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（浙江卷）17．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝磁场中，有一质量为m、细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→br