Question

如圖光滑斜面的傾角α＝30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長L₁＝1m，bc邊的邊L₂＝0.6m，線框的質量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框通過細線與重物相連，重物質量M＝2kg，斜面上ef線（ef∥gh∥ab）的右方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度Ｂ＝0.5T，如果線框從靜止開始運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh線的距離s＝11.4m，（取g＝10m/s²），求：
⑴線框進入磁場時勻速運動的速度v；
⑵ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間t；
⑶t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．　

Answer 1

解：⑴因為線框進入磁場的最初一段時間做勻速運動，所以重物受力平衡 線框abcd受力平衡 ?????????????????????????????????1分ab邊進入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢 ????????????????????1分形成的感應電流 ?????????????????????????????????1分受到的安培力 ?????????????????????????????????1分聯(lián)立得： ?????????????????????????????????1分解得　　　 　?????????????????????????????????1分⑵線框abcd進磁場前時，做勻加速直線運動；進磁場的過程中，做勻速直線運動；進入磁場后到運動到gh線，仍做勻加速直線運動。進磁場前 對M : ?????????????????????????????????1分 對m : ?????????????????????????????????1分聯(lián)立解得： ?????????????????????????????????1分 該階段運動時間為 ?????????????????????????????????1分進磁場過程中 勻速運動時間 ????????????????????1分 進磁場后 線框受力情況同進磁場前，所以該階段的加速度仍為 ?????????????????????????????????1分 解得： ????????????????????????1分 因此ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間 ?????????????????????????????????1分⑶ J ?????????????????????????????????2分