题目内容
如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求:
(1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2;
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1;
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
(1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2;
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1;
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
(1)v=
(2)v1=
(3)Q=
(2)v1=
(3)Q=
(1)由于线框匀速进入磁场,则合力为零。有mg=f+
解得v=
(2)设线框离开磁场能上升的最大高度为h,则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中
(mg+f)×h=
(mg-f)×h=
解得:v1==
(3)在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中,根据能量守恒定律可得
解得:Q=
解得v=
(2)设线框离开磁场能上升的最大高度为h,则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中
(mg+f)×h=
(mg-f)×h=
解得:v1==
(3)在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中,根据能量守恒定律可得
解得:Q=
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