(1)解法一:
如图所示,线框abcd由静止沿斜面向上运动,到ab与ef线重合过程中,线框受恒力作用,线框和重物以共同的加速度做匀加速运动,设为a
1,则:
对M:
对m:
(或对系统直接列出:
亦可)
联立得:①、②
m/s
2 设ab恰好要进入磁场时的速度为
,则:
m/s
该过程的时间为:
s
ab边刚进入磁场时:
(或列出
)
联立求解得:
=
故线框进入磁场后,做匀速直线运动,直到cd边离开gh的瞬间为止。
s
此时M刚好着地,细绳松弛,线框继续向上做减速运动,其加速度大小为:
m/s
2,
直到线框的cd边离开CD线。设线框cd边离开CD的速度为
m/s
s
则线框的速度——时间图象如右图
解法二:
如图所示,线框abcd由静止沿斜面向上运动到ab与ef线重合的过程中,线框和重物在恒力作用下以共同的加速度做匀加速运动.
设ab恰好要进入磁场时的速度为
,对线框和重物的整体在这一过程运用动能定理:
解得:
m/s
该过程的时间为:
ab边刚进入磁场时由于切割磁感线而产生电流,所以线框受到沿斜面向下的安培力作用:
故此时,
故线框进入磁场后,做匀速直线运动,直到cd边离开gh的瞬间为止。
s
此时M刚好着地,细绳松弛,线框继续向上做减速运动,设线框的cd边到达CD线
的速度为
,则对线框有:
得
m/s
s
则线框的速度——时间图象如右图
(2)解法一:
J
解法二: