如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，…——2022 高考物理第 15 题答案解析

15. 如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，磁场方向垂直于纸面向里。正方形单匝线框 $a b c d$ 的边长 $L = 0 . 2 \mathrm { m }$ 、回路电阻 $R = 1 . 6 \times 1 0 ^ { - 3 } \Omega$ 、质量 $m = 0 . 2 \mathrm { k g }$ 。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐， $a b$ 边与磁场下边界的距离也为 $L _ { \mathfrak { c } }$ 。现对线框施加与水平向右方向成 $\theta =$ $4 5 ^ { \circ }$ 角、大小为 $4 \sqrt { 2 } \mathrm { N }$ 的恒力 $F ,$ ，使其在图示竖直平面内由静止开始运动。从 $a b$ 边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取 $g = 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，求：

①ab边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小；

（2）磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热；

（3）磁场区域的水平宽度。