夜灵儿 幼苗
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(1)对Q同轴转动:所以线框与物体的速度之比v2:v1=1:2,
由EK=
1
2mv2知:EK1:EK2=8:1
(2)由于线框匀速出磁场,
则对m1有:m1gsinθ-μm1gcosθ=T1,
对m2有:T2=m2g+BIL,
对Q有:T1r1=T2r2
联立并代入数据可得:v=
2m1g(sinθ−μcosθ)−m2g
B2L2R=
mgR
B2L2
(3)电量q=It=
BL
2
R
从线框刚刚开始运动到ad边刚要进入磁场,由动能定理得:(m1gsinθ-μm1gcomθ)×2L-m2gL=EK2+EK1-0
且8EK2=EK1将代入,整理可得线框刚刚进入磁场时,动能为EK2=
mgL
9
(4)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(m1gsinθ−μm1gcosθ)×6L−m2g×3L=Q+
1
2m1(2v)2+
1
2m2v2,
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=3mgL−
9m3g2R2
2B4L4.
答:(1)线框与物体在任一时刻的动能之比8:1.
(2)ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小[mgR
B2L2.
(3)ad刚进入磁场时线框动能的大小
mgL/9],通过ab截面的电量
BL
2
R.
(4)线框穿过磁场的运动过程产生的焦耳热为3mgL−
9m3g2R2
2B4L4.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;动能定理的应用;能量守恒定律;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题综合考查了牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律,综合性强,对学生能力要求较高,是一道难题,解题时注意物块与线框的速度关系,通过的位移关系.
1年前
你能帮帮他们吗