问题描述:
如图所示,光滑斜面的倾角α=37°,在斜面上放置一单匝矩形线框abcd,bc边的边长l1=0.6m,ab边的边长l2=1m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=3kg,斜面上ef(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间做匀速运动,sin37°=0.6,ef和gh的距离s=11.4m,(取g=10m/s2),求:(1)线框进入磁场前重物的加速度;
(2)线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量;
(3)线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热.
最佳答案:
(1)根据牛顿第二定律可得:Mg-mgsin37°=(M+m)a,
解得:a=6m/s2;
(2)由E=
△Φ |
△t |
E |
R |
q=
△Φ |
R |
Bl1l2 |
R |
0.5×0.6×1 |
0.1 |
(3)匀速进入时,根据平衡条件可得安培力为:F=Mg-mgsin37°=30N-10×0.6N=24N;
根据功能关系可得:Q=Fl1=24×0.6J=14.4J.
答:(1)线框进入磁场前重物的加速度为6m/s2;
(2)线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量为3C;
(3)线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热为14.4J.