Question

【题目】如图所示，有一倾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI=HJ=L=0.5 m．有一质量m=0.5 kg的“日”字形匀质导线框abcdef，从斜面上静止释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5 Ω，其余电阻不计．已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度g=10 m/s2，求：

(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．

(2)匀强磁场的磁感应强度B.

(3)线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少？

Answer 1

【答案】（1）v=4m/s（2）B="1" T（3）1J

【解析】

试题（1）由动能定理，2分

得，v=4m/s 1分

(2)当线框匀速运动时，对电路，E=BLv 1分

R总=R+1分

1分

对线框，1分

解得，B="1" T 1分

（3）当线框每条边切割磁感线时，等效电路都一样。所以ef和cd作为电源时

1分

时间为,1分

1分

当ab做为电源时，1分

时间为,1分

整个过程总热量，Q=Q1+Q2=1J 1分