如图,光滑斜面的倾角α=30°,一个矩形导体线框abcd放在斜面内,ab边水平,长度l1=1m,bc边的长度l2=0.6 m,线框的质量m=1kg,总电阻R=0.1Ω,线框通过细线与质量为m=2kg的重物相连,细线绕过定滑轮,不计定滑轮对细线的摩擦,斜面上水平线ef的右侧有垂直斜面向上的匀强磁场,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线和斜面最高处gh(gh是水平的)的距离s=11.4m,取g=10m/s2,求
(1)线框进入磁场时匀速运动的速度v:
(2)ab边运动到gh线时的速度大小.
![]()
(1)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以重物受力平衡,有
Mg=
.(1分)
线框abcd受力平衡
FT′=mgsinα+FA.(1分)
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势E=Bl1v,(1分)
形成的感应电流
I =
,(1分)
受到的安培力
FA = BIl1.(1分)
联立上述各式得
Mg=mgsinα+
.
∵M = 2 kg, g = 10 m/s2, m = 1 kg, α = 30°, B = 0.5 T, l1 = 1 m, R =0.1 Ω,
∴v=6m/s.(1分)
(2)线框abcd全部进入磁场后五感应电流,对线框和重物,有
Mg-mgsinθ=(m+M)α(2分)
∴α=5m/s2
设线框到达gh处的速度为v′,有
-
=2a(s-l2),(2分)
∵v=6m/s, a=5m/s2,s=11.4m,l2=0.6m,
∴
=12m/s.(2分)
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型: