题目内容

【题目】如图所示,倾角为的光滑斜面上有一界面分别PQMN的匀强磁场,磁场的方向垂直于斜面向下,磁感应强度。斜面上的均匀正方形导线框abcd在磁场上方某处,导线框边长,导线框的质量,电阻,磁场边界PQcd边平行且水平,PM间距 。线框由静止沿斜面滑下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向沿斜面向下、大小;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向沿斜面向上、大小。运动过程中,线框cd边始终平行PQ。空气阻力不计,重力加速度。求:

1cd边刚进入磁场时的速度大小;

2cd边刚离开磁场边界MN时,ab两点的电压U

3)从线框的cd边刚进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q

【答案】123

【解析】

解:(1) 边刚进入磁场时的感应电动势:

感应电流:

边刚进入磁场时受到的安培力:

根据牛顿第二定律可得:

代入数据可得:

(2) 边刚离开磁场边界时则有:

代入数据可得

(3)根据能量守恒可得:

代入数据可得

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