如图所示.轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2.线框A1的电阻为R.质量为4m.物块A2的质量为m.线框A1置于光滑斜面上.斜面的倾角300.斜面上两匀强磁场区域I.II的平面宽度也为L.磁感应强度均为B.方向垂直斜面.线框ab边距磁场边界距离为L0.开始时各段绳都处于伸直状态.把它们由静止释放.ab边刚穿过两磁场的分界线CC／进入磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A₁和物块A₂，线框A₁的电阻为R，质量为4m，物块A₂的质量为m，线框A₁置于光滑斜面上，斜面的倾角30⁰，斜面上两匀强磁场区域I、II的平面宽度也为L，磁感应强度均为B，方向垂直斜面。线框ab边距磁场边界距离为L₀。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC^／进入磁场II时线框做匀速运动。求：
（1）ab边刚进入磁场I时线框A₁的速度v₁；
（2）ab边进入磁场II后线框A₁的电功率P；
（3）从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。

(1)

(2)

(3)（2L-L₀）mg-

（1）由机械守恒：

1（2分）
解得：

2 （1分）
（2）设线框ab边进入磁场II时速度为

，则线框中产生的电动势：

3 （2分）
线框中的电流

4 （1分）
线框受到的安培力

      5             （2分）
设绳对A₁、A₂的拉力大小为T则：
对A₁：T+F=4mgsin30°     6                           （1分）
对A₂：T="mg "               7                           （1分）
联立⑤⑥⑦解得：

8 （1分）

9 （1分）
（3）从ab边刚进入磁场I到cd边刚穿出磁场II的过程中，根据能量守恒得：
4mg×2Lsin30°=mg×2L+

10 （2分）
由2810 解得线框中产生的焦耳热Q=（2L-L₀）mg-

（2分）
拓展迁移：线圈穿越有界磁场运动的问题，是高中物理电磁学中常用的物理模型。往往要涉及到力学、电磁学中楞次定律、磁场对电流的作用、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等知识，其显著特点就是物理过程比较复杂、综合性强。因此解题时，一定认真细致地进行受力和过程分析，摸清问题的本质，采用对应规律或原理列式求解

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B．ef运动得最快

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