问题
计算题
abcd是质量为m,长和宽分别为b和l的矩形金属线框,有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑,轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域,磁感应强度为B,方向竖直向上。已知da=an=ne=b,线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v,整个线框的电阻为R,试用题中给出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。
(1)ab刚进入磁区时产生的感应电动势
(2)此时线框的加速度
(3)线框下滑中 * * 生的热量
答案
(1);(2)
;(3)
题目分析: (1)设ab边进入磁区时的速度为v,由机械能守恒定律可得:
可得:
所以,ab刚进入磁区时产生的感应电动势
(2)当ab边刚进入磁区时,受到的安培力为:
由牛顿第二定律可得:mgsinθ —F = ma
可得:
(3)线圈从初始位置到全部穿过磁区减少的重力势能是3mgbsinθ,根据能量守恒有: