题目内容
(15分)如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:
(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度;
(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比;
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(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度;
(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比;
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(1)
(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003314742801.png)
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试题分析:(1)设线框质量为m、电阻为R,AB长为l,DC边刚进入磁场时速度为
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对线框有:mg-F安=ma ,
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DC进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动,此时切割磁感线的有效长度为2l (1分)
有:
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解以上三式得:
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(2)设AB边刚进入磁场时速度为v0,有效长度为l,线框加速度为0,有:
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根据机械能守恒有:
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全过程重力做功
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根据能量守恒:
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故:
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