【答案】
分析:(1)线框进入磁场前,受到重力、细线的拉力F和斜面的支持力作用做匀加速运动,根据牛顿第二定律求解加速度.
(2)线框进人磁场最初一段时间是匀速的,合力为零,由E=Blv、I=

、F=BIl推导出安培力表达式,由平衡条件求解速度.
(3)线框进入磁场前做匀加速直线运动,进磁场的过程中做匀速直线运动,分别由公式求出线框进入磁场前运动的时间和进磁场匀速运动的时间.线框完全进入磁场后受力情况与进入磁场前相同,加速度相同,根据位移公式求解从gh运动到ef的时间,结合图象分析线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中有感应电流的时间,根据法拉第定律求得感应电动势,由焦耳定律求解热量.
解答:解:(1)线框进入磁场前,受到重力、细线的拉力F和斜面的支持力作用做匀加速运动,根据牛顿第二定律得
F-mgsinα=ma
得,a=

=5m/s
2(2)线框进人磁场最初一段时间是匀速的,合力为零,由E=Bl
1v、I=

、F
A=BIl
1 得安培力为
F
A=

根据平衡条件得 F=mgsinα+F
A=mgsinα+

代入解得 v=2m/s
(3)线框abcd进入磁场前做匀加速运动,进磁场的过程中,做匀速运动,进入磁场后到运动到gh线仍做匀加速运动.
进磁场前线框的运动的时间为t
1=

=

进磁场过程中匀速运动的时间为t
2=

=

s=0.3s
线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度仍为a=5m/s
2.
由s-l
2=vt
3+

解得,t
3=1s
因此线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中有感应电流的时间为t
4=1-(0.9-t
1-t
2)=0.8s
线框中产生的感应电动势为 E=

=

=

V=0.25V
线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为
Q=

=

J=0.5J
答:
(1)线框进人磁场前的加速度是5m/s
2;
(2 )线框进人磁场时匀速运动的速度v是2m/s;
(3)线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热是0.5J.
点评:本题分析线框的受力情况,确定其运动情况是关键,其中安培力的经验表达式F
A=

,要会推导.