Question

（2013·天津市十二區縣重點學校高三畢業班二聯，12題）（20分）電磁緩沖裝置，能夠產生連續變化的電磁作用力，有效緩沖車輛問的速度差，避免車輛間發生碰撞和追尾事故。該裝置簡化為如下物理模型：如圖所示，水平面上有一個絕緣動力小車，在動力小車上豎直固定著一個長度、寬度的單匝矩形純電阻金屬線圈，線圈的總電阻為R，小車和線圈的總質量為m，小車運動過程中所受阻力恒為。開始時，小車靜止在緩沖區域的左側，線圈的右邊剛好與寬為d(d>）的緩沖區域的左邊界重合。緩沖區域內有方向垂直線圈平面向里、大小為B的勻強磁場，現控制動力小車牽引力的功率，讓小車以恒定加速度a駛入緩沖區域，線圈全部進入緩沖區域后，立即開始做勻速直線運動，直至完全離開緩沖區域，整個過程中，牽引力的總功為W。

(1)線圈進入磁場過程中，通過線圈橫截面的電量：

(2)寫出線圈進入磁場過程中，牽引力的功率隨時間變化的關系式：

(3)線圈進入磁場過程中，線圈中產生的焦耳熱。

Answer 1

【答案】見解析

【解析】