题目内容
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以某一速度做匀速直线运动;t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以另一速度做匀速直线运动。重力加速度为g,求:
(1)t1时刻线框具有的速度大小;
(2)t2时刻线框具有的速度大小;![]()
(1)
(2)
![]()
解析(1)t1时刻线框ab边进入磁场做切割磁感线运动,用右手定则判定产生的感应电流方向为由b到a,根据左手定则ab边受到的安培力方向为沿斜面向上;除此外线框受重力G,垂直斜面向上的支持力F的作用做匀速直线运动,则
①
②
联立方程??可得,
t1时刻线框具有的速度大小![]()
(2)t2时刻整个线框处于方向相反的磁场中,用右手定则判定产生的感应电流方向为由abcd,根据左手定则ab边受到的安培力F1方向为沿斜面向上,cd边受到的安培力F2方向仍沿斜面向上;除此外线框受重力G,垂直斜面向上的支持力F的作用做匀速直线运动,则
③
④
根据法拉第电磁感应定律可知:
⑤
联立③④⑤可得![]()
练习册系列答案
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| A、当ab边刚越好JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ | ||||
| B、导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1 | ||||
| C、从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少 | ||||
D、从t1到t2的过程中,有
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| A、v2=4v1 | B、v2=v1 | C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,机械能减小了W2 | D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W2-W1. |