题目内容

【题目】如图所示,一足够大的倾角θ=30°的粗糙斜面上有一个粗细均匀的由同种材料制成的金属线框abcd,线框的质量m=0.6kg,其电阻值R=1.0Ω,ab边长L1=1m,bc边长L2=2m,与斜面之间的动摩擦因数。斜面以EF为界,EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场。一质量为M的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连,连接线框的细线与斜面平行且线最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体,当cd边离开磁场时线框即以v=2m/s的速度匀速下滑,在ab边运动到EF位置时,细线恰好被拉直绷紧(时间极短),随即物体和线框一起匀速运动t=1s后开始做匀加速运动。取g=10m/s2,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B;

(2)细绳绷紧前,M下降的高度H;

(3)系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中损失的机械能。

【答案】(1)(2)H=1.8m(3)

【解析】(1)线框cd边离开磁场时匀速下滑,有:

………………①

………………②

………………③

联解得: B=1T ………………④

(2)由题意,线框第二次匀速运动方向向上,设其速度为v1,细线拉力为T,则:

………………⑤

………………⑥

………………⑦

………………⑧

设绳突然绷紧过程中绳子作用力冲量为I,对线框和物体分别用动量定理有:

………………⑨

………………⑩

绳绷紧前M自由下落:

………………

联解得:H=1.8m ………………

(3)根据能量守恒和转化定律:

线框匀速下滑过程: ………………

绳子突然绷紧过程: ………………

线框匀速上滑过程: ………………

………………

联解得: ………………

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网