如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向水平向里,磁場(chǎng)高度為h。豎直平面內(nèi)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,F(xiàn)使線框AB邊在磁場(chǎng)邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為0,在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求:
(1)DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度
(2)從線框開始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,線框的機(jī)械能損失和重力做功之比[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]
(1)a=5g/4
(2)△E:WG = 47:48 (1分)
(1)設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為0,線框質(zhì)量為m、電阻為R,AB=l ,則CD=5 l
則mgh= m02 (1分)
AB剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有, =mg (2分)
設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為1
E感==B(2l)1 (1分)
線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有=mg;得出1= 0/4 (1分)
CD剛進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間,E'感=B(3l)1 (1分)
FI=9mg/4 (1分)
a=5g/4 (1分)
(2)從線框開始下落到CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間,根據(jù)能量守恒定律得:
mg(3h)-Q= m12 (2分)
機(jī)械能損失△E=Q= mgh (1分)
所以,線框的機(jī)械能損失和重力做功之比△E:WG = 47:48 (1分)
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v | ′ 0 |
v | ′ 0 |
n2B2L2 |
mR |
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