Question

【題目】如圖所示，一質量m=0.1 kg、電阻R=0.06 Ω、邊長L=0.25 m的正方形導線框從傾角為37°，動摩擦因數μ=0.5的固定斜面上由靜止開始下滑。下滑距離d=0.25 m后進入寬度也為d、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中。已知磁感應強度為B=0.4 T，cd邊離開磁場時線框恰好做勻速運動。磁場的上下邊界線水平，運動過程中線框的下邊ab邊始終水平。試求：

（1）ab邊剛進入磁場時兩端的電勢差Uab；

（2）線框cd邊離開磁場時的速度v；

（3）線框穿過磁場的整個過程中產生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】（1）0.075V（2）1.2m/s（3）0.078J

【解析】（1）線框在進入磁場前的加速度

所以ab邊剛進入磁場時的速度。

ab切割磁感線產生的電動勢

ab邊兩端的電勢差；

（2）cd離開磁場時恰好做勻速運動，設速度為，

，解得；

（3從開始到cd邊剛離開磁場的過程中，根據動能定理有

解得

根據功能關系。