Question

(15分)如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強磁場，磁場方向水平向里，磁場高度為h.豎直平面內有一等腰梯形線框，底邊水平，其上下邊長之比為5:1，高為2h.現使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0，在DC邊剛進入磁場前的一段時間內，線框做勻速運動。求：

（1）DC邊剛進入磁場時，線框的加速度;

（2）從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中，線框損失的機械能和重力做功之比;

 

 

Answer 1

【答案】

（1）? (2)

【解析】

試題分析：(1)設線框質量為m、電阻為R，AB長為l,DC邊剛進入磁場時速度為，此時線框切割磁感線的有效長度為3l????? (1分)

對線框有：mg-F安=ma??? ， ???? (2分)

DC進入磁場前的一段時間內,線框做勻速運動,此時切割磁感線的有效長度為2l??? (1分)

有:? ???? (2分)

解以上三式得:? ?????? (1分)

(2)設AB邊剛進入磁場時速度為v0,有效長度為l，線框加速度為0,有:??? (2分)

根據機械能守恒有:??? 解得:? (2分)

全過程重力做功?? 損失的機械能?

根據能量守恒:???? (2分)

(1分)

故:??? (1分)

考點：本題考查電磁感應定律、能量守恒