如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一边长L= 0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R= 0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2=0.3m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:  
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?
(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?  
(3)整个运动过程线框产生的焦耳热为多少?

◎ 答案

解:(1)由于线框匀速出磁场,则
对m2有:
对m1有:
又因为
联立可得:  
(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得:

将速度v代入,整理可得线框刚刚全部进入磁场时,线框与物块的动能和为J
所以此时线框的动能为J
(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场,由能的转化与守恒定律可得

将数值代入,整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为:Q = 1.5 J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【动能定理】,【能量转化与守恒定律】  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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