◎ 题目

如图，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=lm，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T，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gh的距离s=11.4m，（取g=10m/s2），求： （1）线框进入磁场前重物M的加速度； （2）线框进入磁场时匀速运动的速度v； （3）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t； （4）ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。

◎ 答案

解：（1）线框进入磁场前重物M的加速度=5m/s2 （2）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以受力平衡，Mg=mgsinα+ 解得v=6m/s （3）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同，为a=5m/s2 该阶段运动时间为 进磁场过程中匀速运动时间 线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前相同，所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2 ，解得：t3=1.2s 因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=2.5s （4）线框ab边运动到gh处的速度v′=v+at3=6m/s+5×1.2m/s=12m/s 整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2=（Mg－mgsinα）l2=9J 或

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=lm，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】，【焦耳定律，电热】  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。