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=2.5T,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/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.
答案:
解析:
解析:
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(1)由于线框匀速出磁场,则对m2有: 得T=10 N 2分 对m1有: 又因为 联立可得: 所以绳中拉力的功率P=Tv=20 W 2分 (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 且 解得v0= (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 1分 |
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