如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h。竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h。现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:
(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度
(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比[来源:Z#X#X#K]
如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h。竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h。现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:
(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度
(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比[来源:Z#X#X#K]
(1)a=5g/4
(2)△E:WG = 47:48 (1分)
(1)设AB边刚进入磁场时速度为0,线框质量为m、电阻为R,AB=l ,则CD=5 l
则mgh= m
02 (1分)
AB刚进入磁场时有, =mg (2分)
设线框匀速运动时速度为1
E感==B(2l)
1 (1分)
线框匀速运动时有=mg;得出
1=
0/4 (1分)
CD刚进入磁场瞬间,E'感=B(3l)1 (1分)
FI=9mg/4 (1分)
a=5g/4 (1分)
(2)从线框开始下落到CD边进入磁场前瞬间,根据能量守恒定律得:
mg(3h)-Q= m
12 (2分)
机械能损失△E=Q= mgh (1分)
所以,线框的机械能损失和重力做功之比△E:WG = 47:48 (1分)