Question

【題目】如圖所示，有一傾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5 m．有一質(zhì)量m=0.5 kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時(shí)ef平行于GH且距GH為4L，導(dǎo)線框各段長(zhǎng)ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5 m，線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5 Ω，其余電阻不計(jì)．已知ef邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)線粗細(xì)，重力加速度g=10 m/s2，求：

(1)ef邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v的大�。�

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

(3)線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊穿出磁場(chǎng)過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？

Answer 1

【答案】（1）v=4m/s（2）B="1" T（3）1J

【解析】

試題（1）由動(dòng)能定理，2分

得，v=4m/s 1分

(2)當(dāng)線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)電路，E=BLv 1分

R總=R+1分

1分

對(duì)線框，1分

解得，B="1" T 1分

（3）當(dāng)線框每條邊切割磁感線時(shí)，等效電路都一樣。所以ef和cd作為電源時(shí)

1分

時(shí)間為,1分

1分

當(dāng)ab做為電源時(shí)，1分

時(shí)間為,1分

整個(gè)過程總熱量，Q=Q1+Q2=1J 1分