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        1. 光滑斜面傾角θ=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊長L1=1m,bc邊長L2=0.6m,線框質(zhì)量m=1kg電阻R=0.1Ω.線框用細(xì)線通過定滑輪與重物相連,重物質(zhì)量M=2kg.斜面上ef線與gh線(ef∥gh∥pq)間有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=0.5T.gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2=0.5T.如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動,ab邊由靜止開始運動到gh線所用時間2.3s.
          問:(。〆f線和gh線間距?
          (ⅱ)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱?
          (ⅲ)ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度?
          分析:(1)ab邊進入磁場時做勻速運動,根據(jù)平衡條件和安培力表達式F=
          B2L2v
          R
          ,求出ab的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出abcd進磁場B1前做勻加速直線運動的加速度,再由運動學(xué)公式可求出線框從靜止到進入磁場B1前和進入磁場B1過程的時間,由總時間得到完全進入磁場后的時間,由運動學(xué)即可求出ef線和gh線間距.
          (2)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱Q等于線框克服安培力做功.
          (3)ab邊剛進入gh線瞬間,線框中ab和dc兩邊都切割磁感線,各產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度.
          解答:解:(。゛b邊進入磁場時做勻速運動,受力平衡,則有:
             T=mgsinθ+FA
          又E=BL1v1、I=
          E
          R
          、FA=B1IL1
          對M:T=Mg
          聯(lián)立解得,Mg=mgsinθ+
          B
          2
          1
          l
          2
          1
          v
          R

          代入解得  v=6m/s
          abcd進磁場B1前做勻加速直線運動
          對整體:Mg-mgsinθ=(M+m)a
          聯(lián)立得 a=
          Mg-mgsinθ
          M+m
          =5m/s2

          則該階段運動的時間  t1=
          v
          a
          =1.2s
          線框進入磁場B1過程做勻速運動的時間  t2=
          L2
          v
          =0.1s
          完全進入磁場后的加速度a=5m/s2,此階段時間t3=t-t1-t2=1s
          ef線和gh線間距s=L2+v1t3+
          1
          2
          at32=9.1m
          此時線框速度v2=v1+at3=11m/s
          (ⅱ)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱Q=FAL2=(Mg-mgsinθ)l2=9J
          (ⅲ)ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度沿斜面向下.
          由mgsinθ+
          (B1+B2)2
          L
          2
          1
          R
          v2-Mg=(M+m)a2
          得a2=
          95
          3
          m/s2
          答:
          (。〆f線和gh線間距是9.1m.
          (ⅱ)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱是9J.
          (ⅲ)ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度是
          95
          3
          m/s2
          點評:本題過程較多,但物理情景比較簡單,是電磁感應(yīng)與力學(xué)基本知識的綜合,只要熟練掌握基礎(chǔ)知識,就能正確求解.
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          問:(ⅰ)ef線和gh線間距?

          (ⅱ)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱?

          (ⅲ)ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度?

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          問:(ⅰ)ef線和gh線間距?

          (ⅱ)ab邊由靜止開始運動到gh線這段時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱?

          (ⅲ)ab邊剛進入gh線瞬間線框的加速度?

           

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