如图所示,有一倾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef,从斜面上静止释放,

◎ 题目

如图所示,有一倾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef,从斜面上静止释放,释放时ef平行于GH且距GH为4L,导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m,线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,,ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5Ω,其余电阻不计。已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,不计导线粗细,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)ef边刚进入磁场时的速度v
(2)匀强磁场的磁感应强度B
(3)线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少?

◎ 答案

(1)v=4m/s(2)B="1" T(3)1J

◎ 解析


试题分析:(1)由动能定理,       2分
得,v=4m/s                                                   1分
(2)当线框匀速运动时,对电路,E=BLv                       1分
R总=R+                  1分
                      1分
对线框,    1分
解得,B="1" T                          1分
(3)当线框每条边切割磁感线时,等效电路都一样。所以ef和cd作为电源时
                     1分
时间为,                       1分
                        1分
当ab做为电源时,            1分
时间为,                          1分
整个过程总热量,Q=Q1+Q2=1J                1分
点评:本是电磁感应中常见的问题:导体在导轨上滑动的类型,从力和能两个角度研究.力的角度,关键是安培力的分析和计算.能的角度要把握涉及几种能、能量如何是转化的.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一倾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef,从斜面上静止释放,…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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