(15分)如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h.现使线框AB边在磁场

◎ 题目

(15分)如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:
(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度;
(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框损失的机械能和重力做功之比;

◎ 答案

(1)  (2)

◎ 解析


试题分析:(1)设线框质量为m、电阻为R,AB长为l,DC边刚进入磁场时速度为,此时线框切割磁感线的有效长度为3l      (1分)
对线框有:mg-F=ma   ,      (2分)
DC进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动,此时切割磁感线的有效长度为2l    (1分)
有:      (2分)
解以上三式得:        (1分)
(2)设AB边刚进入磁场时速度为v0,有效长度为l,线框加速度为0,有:   (2分)
根据机械能守恒有:   解得: (2分)
全过程重力做功  损失的机械能 
根据能量守恒:     (2分)
 (1分)
故:   (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h.现使线框AB边在磁场…”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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