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磁場區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5 m．有一質量m=0.5 kg的“日”字形勻質導線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時ef平行于GH且距GH為4L，導線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5 m，線框與斜面間的動摩擦因數(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．已知ef邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，不計導線粗細，重力加速度g=10 m/s2，求：

(1)ef邊剛進入磁場時的速度v的大小．

(2)勻強磁場的磁感應強度B.

(3)線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中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）由動能定理，2分

得，v=4m/s 1分

(2)當線框勻速運動時，對電路，E=BLv 1分

R總=R+1分

1分

對線框，1分

解得，B="1" T 1分

（3）當線框每條邊切割磁感線時，等效電路都一樣。所以ef和cd作為電源時

1分

時間為,1分

1分

當ab做為電源時，1分

時間為,1分

整個過程總熱量，Q=Q1+Q2=1J 1分