如图所示，一边长为L，质量为m，电阻为R的正方形金属框放置在倾角为θ的光滑绝缘斜面的底端，并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连．磁场的方向垂直金属框平面，磁感应强度的大小只随y方向变化，规律为B
发布时间：2019-08-26 20:46:30
试题难度：难度：中档 试题类型：问答题 试题内容：如图所示，一边长为L，质量为m，电阻为R的正方形金属框放置在倾角为θ的光滑绝缘斜面的底端，并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连．磁场的方向垂直金属框平面，磁感应强度的大小只随y方向变化，规律为B=B0+ky，k为大于零的常数．假设运动过程中金属框总有两条边与y轴平行，且金属框不转动，当金属框沿y轴方向运动距离为h时速度达到最大．不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为g．求：
（1）金属框的最大速度；
（2）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，金属框中产生的焦耳热；
（3）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，通过金属框横截面的电量．
（1）金属框的最大速度；
（2）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，金属框中产生的焦耳热；
（3）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，通过金属框横截面的电量．
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试题答案：（1）达到最大速度时，金属框及物体的加速度为零，有：Mg=T T=mgsin37°+F F=（B2-B1）IL=KIL2 I=(B2-B1)LvmR=kL2vmR解以上方程，可解得：vm=(M-msinθ)gRk2L4（2）设产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律，有Mgh-mghsinθ=12(M+m)vm2+Q得：Q=(M-msinθ)gh-(M+m)(M-msinθ)2g2R22k4L8（3）q=.I△t=△φ△tR△t=△φR△φ=△B•L2=khL2解得：q=kL2hR以上问题属网友观点，不代表本站立场，仅供参考！