解题思路:(1)根据线框进入磁场过程中,机械能守恒定律,即可求解;
(2)根据受力平衡,结合安培力的大小,即可求解;
(3)由能量守恒定律,即可求解;
(4)根据牛顿第二定律,与运动学公式相结合,从而确定求解.
(得)设ab进入磁场时速度为v0,
由机械能守恒得:M上(S得−L2)=m上(S得−L2)sinθ+
得
2(M+m)
v20
解得:v0=ym/s
(2)ab在磁场中运动所受安培力F=BIL得=
B2
L2得v0
R
根据受力平衡,则有:M上=F+m上sinθ
解得:B=0.yT
(上)由能量守恒:Q=2M上•S2-2m上•S2•sinθ=得8J
(8)根据牛顿第二定律有:M上-m上sin上0°=(M+m)a得
解得:a得=ym/s2
运动学公式,t得=
v
a得=得.2s
t2=
2s2
v=0.2s
加速度大小,a2=上sin上00=ym/s2
位移关系,s上−l2=vt上−
得
2a2
t2上
解得:t上=0.8s
总时间t=t得+t2+t上=2.2s
答:(得)线框进入磁场时的速度ym/s;
(2)ef上8区域内匀强磁场的磁感应强度0.yT;
(上)线框在通过磁场区域过程中产生的焦耳热得8J;
(8)线框从开始运动到ab边与p我边重合需经历2.2s时间.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;机械能守恒定律;安培力;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 考查机械能守恒定律、受力平衡条件、能量守恒定律、牛顿第二定律及运动学公式,掌握机械能守恒定律判定条件.