Question

如图所示，在倾角为口的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ磁场方向垂直斜面向下，区域Ⅱ磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为L，一个质量为m，电阻为R，边长也为L的正方形线框，由静止开始下滑，沿斜面滑行一段距离后ab边刚越过ee’进入磁场区域时，恰好做匀速直线运动，若当ab边到达gg’与ff’的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动。求:

(1)当ab边到达gg’与ff’的中间位置时做匀速直线运动的速度v.

(2)当ab边刚越过ff’进入磁场区域Ⅱ时，线框的加速度a.

(3)线框从ab边开始进入磁场Ⅰ至ab边到达gg’与ff’的中间位置的过程中产生的热量Q.

Answer 1

【答案】           

【解析】

 (1) 正方形线框的ab边刚越过ee’线后即作匀速运动，有

由欧姆定律..

在ab边刚越过ff’线时，

由平衡条件有，由此可求得

 (2) 牛顿第二定律得

得：

(3)最后由能量关系便可求得：

.

【考点】焦耳定律；法拉第电磁感应定律；能量守恒定律；共点力平衡