如图,一边长L=0.4m、质量m1=0.2kg、电阻R=0.1的正方形导体线框abcd
如图,一边长
L=0.4m、质量
m1=0.2kg、电阻
R=0.1

的正方形导体线框abcd,与一质量为
m2=1.0kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。磁感应强度
B=1.0T,磁场宽度
d1=0.8m,开始时bc边距磁场下边界为
d2=1.0m,物块放在倾角
θ=53º的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为
m=。现将物块由静止释放,经过一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动,已知sin53º=0.8,cos53º=0.6取
g=10m/s
2。求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小;
(2)线框ad边刚刚进入磁场时的动能;
(3)线框从开始运动到全部穿出磁场的过程中产 生的焦耳热。
(1)设速度为v1,物块此后也匀速运动对m2:T+mm2gcos53º-m2gsin53º=0 求得:T=6N 对m1:T-m1g-F安=0 F安=BIL I== 可求得:v1=2.5m/s (2)设线框ad边刚刚进入磁场时,速度为v2,对整体有 (m2gsin53º-mm2gcos53º) (d2-L)-m1g(d2-L)=(m1+m2)v22解得 v2=2m/s 故Ek=m1v12=0.4J (3)从开始运动到bc边离开磁场,对整体有(m2gsin53º-mm2gcos53º)(d1+d2)-m1g(d1+d2)-W安=(m1+m2)v12 对线框有Q=W安 解得:Q=3.45J