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如图所示,空间被分层若干个区域,分别以水平线aabbccdd为界,每个区域的高度均为h,期中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ的磁感应强度大小相等的匀强磁场。竖直面内有一边长为h、质量为m的正方形导体框,导体框下边与aa重合并由净值开始自由下落,导体框下边刚进入bb就做匀速直线运动,之后导体框下边越过cc进入区域Ⅲ,导体框的下边到达区域Ⅲ的某一位置时又开始做匀速直线运动。求:从导体框下边刚进入bb时到下边刚处dd时的过程中,导体框中产生的热量。(已知重力加速度为g,导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平)

答案


解析:

导体框从过程中,设刚进入时导体框的速度为v

  (1) --------------------------------------------------------------(2分)

导体框进入开始匀速运动时

  (2)-----------------------------------------------------------(2分)

导体框下边到达区域Ⅲ的某一位置时又开始作匀速直线运动时

  (3)---------------------------------------------------------(2分)

由(2)(3)得:------------------------------------------------------(1分)

从导体框下边刚进入时到下边刚出时的过程中,设产生的热量为Q

由动能定理:: --------------------------------(4分)

         

          所以------------------------------------------------(1分)

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