Question

如圖光滑斜面的傾角α＝30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)L₁＝1m，bc邊的邊L₂＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M＝2kg，斜面上ef線（ef∥gh∥ab）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ＝0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh線的距離s＝11.4m，（取g＝10m/s²），求：
⑴線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；
⑵ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間t；
⑶t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．　

Answer 1

解：⑴因?yàn)榫�框進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以重物受力平衡 線框abcd受力平衡 ?????????????????????????????????1分ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ????????????????????1分形成的感應(yīng)電流 ?????????????????????????????????1分受到的安培力 ?????????????????????????????????1分聯(lián)立得： ?????????????????????????????????1分解得　　　 　?????????????????????????????????1分⑵線框abcd進(jìn)磁場(chǎng)前時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)磁場(chǎng)的過程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后到運(yùn)動(dòng)到gh線，仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。進(jìn)磁場(chǎng)前 對(duì)M : ?????????????????????????????????1分 對(duì)m : ?????????????????????????????????1分聯(lián)立解得： ?????????????????????????????????1分 該階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ?????????????????????????????????1分進(jìn)磁場(chǎng)過程中 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ????????????????????1分 進(jìn)磁場(chǎng)后 線框受力情況同進(jìn)磁場(chǎng)前，所以該階段的加速度仍為 ?????????????????????????????????1分 解得： ????????????????????????1分 因此ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間 ?????????????????????????????????1分⑶ J ?????????????????????????????????2分