(1)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动, 所以线框abcd受力平衡F=mgsinα+FA ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E=Bl1v 形成的感应电流 受到的安培力 F=mgsinα+ 代入数据解得v=2m/s (2)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。 线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力F、斜面的支持力和线框重力,由牛顿第二定律得F–mgsinα=ma 线框进入磁场前的加速度=5m/s2 进磁场前线框的运动时间为 进磁场过程中匀速运动时间 线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前,所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2
解得:t3=1s 因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=1.7s (3) 整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2+Q1=(F–mgsinθ)l2+Q1=3.5J 本题考查电磁感应定律与牛顿运动定律的结合,当线框匀速进入磁场时,分析受力后列受力平衡的公式进行求解,第三问中,感应电动势为一定值,相当于直流电,所以可用求产生的焦耳热 |