Question

(15分)如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向水平向里，磁場(chǎng)高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框，底邊水平，其上下邊長(zhǎng)之比為5:1，高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場(chǎng)邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為0，在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求：

（1）DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度;

（2）從線框開始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框損失的機(jī)械能和重力做功之比;

 

 

Answer 1

【答案】

（1）? (2)

【解析】

試題分析：(1)設(shè)線框質(zhì)量為m、電阻為R，AB長(zhǎng)為l,DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為，此時(shí)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為3l????? (1分)

對(duì)線框有：mg-F安=ma??? ， ???? (2分)

DC進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為2l??? (1分)

有:? ???? (2分)

解以上三式得:? ?????? (1分)

(2)設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0,有效長(zhǎng)度為l，線框加速度為0,有:??? (2分)

根據(jù)機(jī)械能守恒有:??? 解得:? (2分)

全過程重力做功?? 損失的機(jī)械能?

根據(jù)能量守恒:???? (2分)

(1分)

故:??? (1分)

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)定律、能量守恒