题目内容
【题目】如图所示,在倾角为
的光滑斜面上存在两个磁感应强度均为B的匀强磁场区域。磁场Ⅰ的方向垂直于斜面向下,其上下边界
与
的间距为H。磁场H的方向垂直于斜面向上,其上边界
与
的间距为h。线有一质量为m、边长为L(h<L<H)、电阻为R的正方形线框由
上方某处沿斜面由静止下滑,恰好能匀速进入磁场Ⅰ。已知当cd边刚要进入磁场Ⅱ的前一瞬间,线框的加速度大小为
,不计空气阻力,求:
(1)cd边刚到达
时的速度
;
(2)cd边从
运动到
过程中,线框所产生的热量Q;
(3)当cd边刚进入磁场H时,线框的加速度大小
。
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【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
(1)cd边刚到达
时有
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解得
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(2)已知当cd边刚要进入磁场Ⅱ的前一瞬间,由牛顿第二定律得
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解得
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由能量守恒得
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解得
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(3)当cd边刚进入磁场II时,ab,cd两边分别在两磁场中切割磁感线,则有此时线圈中的电动势变为只有cd切割时的两倍,电流也为两倍,由左手定则可知,ab,cd两边受的安培力相同,方向沿斜面向上,线圈此时受的安培力变为原来的4倍,则有
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解得
。
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