光滑斜面倾角θ=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边长L1=1m,bc边长L2=0.6m,线框质量m=1kg电阻R=0.

2025-05-17 23:30:45
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回答1:

解答:解:(ⅰ)ab边进入磁场时做匀速运动,受力平衡,则有:
   T=mgsinθ+FA
又E=BL1v1、I=

E
R
、FA=B1IL1
对M:T=Mg
联立解得,Mg=mgsinθ+
B
l
v
R

代入解得  v=6m/s
abcd进磁场B1前做匀加速直线运动
对整体:Mg-mgsinθ=(M+m)a
联立得 a=
Mg?mgsinθ
M+m
=5m/s2

则该阶段运动的时间  t1=
v
a
=1.2s
线框进入磁场B1过程做匀速运动的时间  t2=
L2
v
=0.1s
完全进入磁场后的加速度a=5m/s2,此阶段时间t3=t-t1-t2=1s
ef线和gh线间距s=L2+v1t3+
1
2
at32=9.1m
此时线框速度v2=v1+at3=11m/s
(ⅱ)ab边由静止开始运动到gh线这段时间内产生焦耳热Q=FAL2=(Mg-mgsinθ)l2=9J
(ⅲ)ab边刚进入gh线瞬间线框的加速度沿斜面向下.
由mgsinθ+
(B1+B2)2
L
R
v2-Mg=(M+m)a2
得a2=
95
3
m/s2
答:
(ⅰ)ef线和gh线间距是9.1m.
(ⅱ)ab边由静止开始运动到gh线这段时间内产生的焦耳热是9J.
(ⅲ)ab边刚进入gh线瞬间线框的加速度是
95
3
m/s2