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(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?

(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?

(3)整个运动过程线框产生的焦耳热为多少?

答案

(1)由于线框匀速出磁场,则

对m2有:m2gsinθ-μm2gcosθ-T=0

对m1有:T-m1g-BIL=0又因为I=

联立可得:v==2 m/s

(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得

(m2gsinθ-μm2gcosθ)(d2-L)-m1g(d2-L)=

将速度v代入,整理得线框刚全部进入磁场时,线框与物块的动能和为Ek=4.5 J,

所以此时线框的动能为Ek==0.9 J。

(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场,由能的转化与守恒定律可得

(m2gsinθ-μm2cosθ)(d1+d2+L)-m1g(d1+d2+L)=Q+

将数值代入,整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为:Q=1.5 J。

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