Question

如图光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L₁＝1m，bc边的边L₂＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2kg，斜面上ef线（ef∥gh∥ab）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度Ｂ＝0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s＝11.4m，（取g＝10m/s²），求：
⑴线框进入磁场时匀速运动的速度v；
⑵ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t；
⑶t时间内产生的焦耳热．　

Answer 1

解：⑴因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡 线框abcd受力平衡 ?????????????????????????????????1分ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势 ????????????????????1分形成的感应电流 ?????????????????????????????????1分受到的安培力 ?????????????????????????????????1分联立得： ?????????????????????????????????1分解得　　　 　?????????????????????????????????1分⑵线框abcd进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。进磁场前 对M : ?????????????????????????????????1分 对m : ?????????????????????????????????1分联立解得： ?????????????????????????????????1分 该阶段运动时间为 ?????????????????????????????????1分进磁场过程中 匀速运动时间 ????????????????????1分 进磁场后 线框受力情况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为 ?????????????????????????????????1分 解得： ????????????????????????1分 因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间 ?????????????????????????????????1分⑶ J ?????????????????????????????????2分