Question

【题目】如图所示，一质量m=0.1 kg、电阻R=0.06 Ω、边长L=0.25 m的正方形导线框从倾角为37°，动摩擦因数μ=0.5的固定斜面上由静止开始下滑。下滑距离d=0.25 m后进入宽度也为d、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。已知磁感应强度为B=0.4 T，cd边离开磁场时线框恰好做匀速运动。磁场的上下边界线水平，运动过程中线框的下边ab边始终水平。试求：

（1）ab边刚进入磁场时两端的电势差Uab；

（2）线框cd边离开磁场时的速度v；

（3）线框穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热。

Answer 1

【答案】（1）0.075V（2）1.2m/s（3）0.078J

【解析】（1）线框在进入磁场前的加速度

所以ab边刚进入磁场时的速度。

ab切割磁感线产生的电动势

ab边两端的电势差；

（2）cd离开磁场时恰好做匀速运动，设速度为，

，解得；

（3从开始到cd边刚离开磁场的过程中，根据动能定理有

解得

根据功能关系。