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    （16分）如图甲所示，MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行．一正方形金属框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界．现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的v-t图象如图乙所示．已知金属框电阻为R，质量为m，重力加速度为g，图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求

     (1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；

     (2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；

     (3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热．

    （16分）解：(1)（本问共5分）由图乙可知,在0～t1时间内金属框运动的加速度

                           （1分）

    设斜面的倾角为θ，由牛顿第二定律有       （1分）

    解得        （1分）

    在t1～2t1时间内金属框匀速进入磁场，则

    在2t1～3t1时间内金属框运动位移        （1分）

    则磁场的宽度            （1分）

    （2）（本问共6分）在t2时刻金属框cd边到达EF边界时的速度为v2,设此时加速度大小为,cd边切割磁场产生的电动势    （1分）

         受到的安培力              （1分）    

    由牛顿第二定律  （1分）

    金属框进入磁场时  （1分）

    解得                （1分）

    加速度方向沿斜面向上          （1分）

    （3）（本问共5分）金属框从t1时刻进入磁场到t2时刻离开磁场的过程中，由功能关系得

                 （3分）

            解得              （2分）

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    （1）斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；
    （2）金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；
    （3）金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热．

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    (1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；

    (2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；

    (3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。

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     (1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；

     (2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；

     (3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源：2009年江苏省南通市高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题

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    （1）斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；
    （2）金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；
    （3）金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热．

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