-紫陌纤尘-
幼苗
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(1)线框中各条边的电流相等,根据对称性可知线框在水平方向所受合力为0,
导线框在水平方向做匀速运动;
设线框运动ts,下落h高度,竖直方向速度为v y ,
切割产生的电动势E=B 下 Lv y -B 上 Lv y ①,
磁感应强度:B=B 0 +ky ②,
导线框中的电流I=
E
R ③,
由牛顿第二定律得:mg-(B 下 LI-B 上 LI)=ma ④,
由①②③④解得,a=g-
k 2 L 4 v y
mR ,
随导线框在竖直方向受到的增加,加速度a减小,
当a=0时,导线框将做匀速直线运动,速度v ym =
mRg
k 2 L 4 ;
因此导线框在竖直方向先做变加速运动,最终做匀速直线运动,
匀速运动的速度v ym =
mRg
k 2 L 4 ;
最终方框匀速运动,速度大小为v=
v 2x +
v 2y =
v 20 +
m 2 R 2 g 2
k 4 L 8 ,
设速度方向与x洲间的夹角是θ,tanθ=
v y
v x ,方向与x轴成arctan
mRg
v 0 k 2 L 4 ;
(2)由图象可得线框下落H高度时做匀速运动,
由能量守恒定律得:Q=mgH+
1
2 mv 0 2 -
1
2 mv 2
Q=mgH-
m 3 R 2 g 2
2 k 4 L 8 ;
答:(1)方框最终做运动直线运动.
(2)方框下落H高度时产生的内能是mgH-
m 3 R 2 g 2
2 k 4 L 8 .
1年前
2