题目内容
【题目】如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向下,磁场的下边界为MN,边界上方有一边长为L的正方形线框abcd,线框的电阻为R,质量为m,ab边离MN的距离为s.现将线框由静止释放,线框下落过程中ab边始终保持与MN平行,且ab边离开磁场前已做匀速直线运动,求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中:
(1)ab边离开磁场时的速度v;
(2)通过导线横截面的电荷量q;
(3)导线框中产生的热量Q.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)导线框匀速运动时,设速度为v
则①
由欧姆定律得②
③
由于ab边离开磁场前已做匀速直线运动,则④
由①②③④联立:
(2)导线框穿过磁场的过程中,
⑤
⑥
⑦
由⑤⑥⑦联立:
(3)导线框穿过磁场的过程中,利用能量守恒定律得
代入(1)中的速度,解得:
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