Question

【题目】如图所示，一轻绳绕过两轻滑轮，两端分别连接着矩形导线框A1和石块A2，线框A1的ab边长，l1=lm，bc边长l2=0．6m，电阻R=0．1Ω，质量m=0．5kg，石块A2的质量M=2kg，两水平平行虚线ef、gh之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0．5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离且s＞l2，（g取10m/s2）．问：

（1）线框进入磁场前石块A2的加速度a多大；

（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v多大．

Answer 1

【答案】（1）6m/s2 （2）6m/s

【解析】

试题分析：（1）因为石块A2的质量大于石块A1的质量，所以A1将向上运动，线框进入磁场前，线框A1受到细线的拉力F和重力mg，石块A2受到重力Mg和拉力F．

由牛顿第二定律得，对线框A1有：F﹣mg=ma

对石块有：Mg﹣F=Ma

联立解得：

（2）由题意可知线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以石块受力到的合力为零，对线框abcd受力分析可知受到重力mg、线的拉力F′、安培力F安，

其中 F′=Mg

列平衡方程得：F′-mg-F安=0．

ab边进入磁场切割磁感线，产生感应电动势为：E=Bl1v

产生的感应电流为：

受到的安培力：F安=BIl1

联立各式代入数据解得：v=6m/s