解题思路:(1)线框进入磁场前,线框匀加速上升,滑块匀加速下降,根据牛顿第二定律对两个物体分别列式后联立求解;(2)由于线框匀速出磁场,受力分析由平衡条件得到速度和拉力,然后根据P=Fv求解拉力的功率.
(1)线框进入磁场前,线框匀加速上升,滑块匀加速下降,根据牛顿第二定律,有:
对滑块:m2gsin53°-μm2gcos53°-T=m2a
对线框:T-m1g=m1a
联立并代入数据得:a=2m/s2
(2)由于线框匀速出磁场,受力分析知
对m2有:m2gsinθ-μm2gcosθ-T′=0…①
对m1有:T′-m1g-BIL=0 …②
又因为有:I=[BLv/R]…③
联立①②③并代入数据得:v=2m/s
T′=55N
故拉力的功率为:
P=T′v=55×2=110W
答:(1)线框进入磁场前运动的加速度大小为2m/s2;
(2)线框ad边从磁场上边缘穿出时绳拉力的功率为110W.
点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;电功、电功率.
考点点评: 本题关键是对物体受力分析后根据平衡条件、牛顿第二定律列式,还要结合安培力公式、法拉第电磁感应定律公式和闭合电路欧姆定律列式求解.