如圖所示，在質(zhì)量為M=0.99kg的小車上，固定著一個質(zhì)量為m=10g、電阻R=1Ω的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，高度l=0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v₀=10m/s的速度做勻速運動，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場（磁場寬度大于小車長度），完全穿出磁場時小車速度v₁=2m/s．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：
（1）小車剛進(jìn)入磁場時線圈中感應(yīng)電流I的大小和方向；
（2）小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q；
（3）小車進(jìn)入磁場過程中線圈克服安培力所做的功W．

如圖所示，在質(zhì)量為M=0.99kg的小車上，固定著一個質(zhì)量為m=10g、電阻R=1Ω的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，高度l=0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v₀=10m/s的速度做勻速運動，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場（磁場寬度大于小車長度），完全穿出磁場時小車速度v₁=2m/s．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：
（1）小車剛進(jìn)入磁場時線圈中感應(yīng)電流I的大小和方向；
（2）小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q；
（3）小車進(jìn)入磁場過程中線圈克服安培力所做的功W．

渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進(jìn)行制動的一種方式，某研究所用制成的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程．如圖所示，模型車的車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，電磁鐵系統(tǒng)能在其下方的水平軌道（間距為L₁）中的長為L₁、寬為L₂的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下．將長大于L₁、寬為L₂的單匝矩形線圈等間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為L₂．每個線圈的電阻為R，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計．在某次實驗中，啟動電磁系統(tǒng)開始制動后，電磁鐵系統(tǒng)剛好完整滑過了n個線圈．已知模型車的總質(zhì)量為m，空氣阻力不計．求：
（1）在電磁鐵系統(tǒng)的磁場全部進(jìn)入任意一個線圈的過程中，通過線圈的電荷量q；
（2）在剎車過程中，線圈所產(chǎn)生的總電熱Q；
（3）電磁鐵系統(tǒng)剛進(jìn)入第k（k＜n）個線圈時，線圈中的電功率P．

一個邊長為a=1m的正方形線圈，總電阻為R=2Ω，當(dāng)線圈以v=2m/s的速度通過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，線圈平面總保持與磁場垂直．若磁場的寬度b＞1m，如圖所示，求：
（1）線圈進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流的大�。�
（2）線圈在穿過整個磁場過程中釋放的焦耳熱．