如图所示.一边长L＝0.2 m.质量m1＝0.5 kg.电阻R＝0.1 Ω的正方形导体线框abcd.与一质量为m2＝2 kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．起初ad边距磁场下边界为d1＝0.8 m.磁感应强度B＝2.5 T.磁场宽度d2＝0.3 m.物块放在倾角＝53°的斜面上.物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5．现将物块由静止释放.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，一边长L＝0.2 m，质量m₁＝0.5 kg，电阻R＝0.1 Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m₂＝2 kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．起初ad边距磁场下边界为d₁＝0.8 m，磁感应强度B＝2.5 T，磁场宽度d₂＝0.3 m，物块放在倾角＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5．现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动．(g取10 m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：

(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小？

(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小？

(3)整个运动过程线框产生的焦耳热为多少？

答案：
解析：

　　(1)由于线框匀速出磁场，则对m₂有：，对m₁有：T－m₁g－BIL＝0，又因为，联立可得：

　　(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场，由动能定理得：

　　，将速度v代入，整理可得线框刚刚全部进入磁场时，线框与物块的动能和为E_K＝4.5 J，所以此时线框的动能为＝0.9 J．

　　(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与守恒定律可得，将数值代入，整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为：Q＝1.5 J．

练习册系列答案

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如图所示，一边长L ＝0.2m，质量m₁ ＝0.5kg，电阻R ＝0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m₂ ＝2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d₁ ＝0.8m，磁感应强度B＝2.5T，磁场宽度d₂ ＝0.3m，物块放在倾角θ＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。（g取10m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：

（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率；

（2）线框刚刚全部进入磁场时速度的大小；

（3）整个运动过程中线框产生的焦耳热。

1，3，5

如图所示，一边长L＝0.2m，质量m₁＝0.5kg，电阻R＝0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m₂＝2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d₁＝0.8m，磁感应强度B＝2.5T，磁场宽度d₂＝0.3m，物块放在倾角θ＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。（g取，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：

（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?
（2）线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?
（3）整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少？

（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?

（2）线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?

（3）整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少？

（15分）如图所示，一边长L ＝0.2m，质量m₁ ＝0.5kg，电阻R ＝0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m₂ ＝2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d₁ ＝0.8m，磁感应强度B＝2.5T，磁场宽度d₂ ＝0.3m，物块放在倾角θ＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。（g取10m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：

　（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率；

　（2）线框刚刚全部进入磁场时速度的大小；

（3）整个运动过程中线框产生的焦耳热。

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