Question

【題目】如圖所示，斜面光滑，傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長，bc邊的長，線框的質量m=1kg，電阻，線框用細線通過定滑輪與重物相連(不計摩擦)，重物質量M=2Kg，斜面上ef線與gh線(ef∥gh)間有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B=0.5T。如果線框從靜止開始運動，當ab邊進入磁場B時恰好做勻速直線運動，ef線和曲線間的距離為9.1m，g取10m／s2求：

(1)ab邊由ef運動到gh線這段時間內產生的焦耳熱；

(2)ab邊由ef運動到gh線所用的時間。

Answer 1

【答案】(1) 9J (2)

【解析】

（1）線框進入磁場后做勻速直線運動，所以克服安培力做功轉化為焦耳熱．（2）分別對線框與重物受力分析，運用牛頓第二定律，求出加速度的大小，從而根據運動學公式可確定運動的時間；

（1）線框勻速進入磁場過程，對M有：

對m有：T=mgsinθ＋FA

焦耳熱：Q＝FAl2

解得Q＝9J

（2）ab邊進入磁場時，有FA＝

解得：v＝6m/s

線框進磁場B過程中：l2＝vt1

線框完全進入磁場B后對M有：

對m有：

由勻加速直線運動得：

總時間

解得