如图示,跨过定滑轮的光滑细线左端连接边长为L,匝数为n,质量为m1=m,总电阻为R的正方形闭合线框.右端连接质...
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如图示,跨过定滑轮的光滑细线左端连接边长为L,匝数为n,质量为m1=m,总电阻为R的正方形闭合线框.右端连接质量为m2=2m的物块.装置从图示位置由静止释放,线框匀速穿过宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场.
求(1)线框进入磁场前加速度大小和线的张力,
(2)线框穿过磁场过程产生的焦耳热.
(3)线框进入磁场前发生的位移大小.
【回答】
(1)由隔离法,对m2受力分析,根据牛顿第二定律,则有:2mg﹣T=2ma;
对m1受力分析,则有:T﹣mg=ma;
联合解得:a=;
则线的张力T=;
(2)根据能量守恒定律,线框穿过磁场过程,速度不变,重力势能的减小量转化为焦耳热,
则为Q=2mg×2L﹣mg×2L=2mgL;
(3)线框进入磁场前做匀加速直线运动,
进入磁场后做匀速直线运动,则有:F安=2mg﹣mg,即n
因此v=
根据运动学公式,则有:s===;
答:(1)线框进入磁场前加速度大小和线的张力,
(2)线框穿过磁场过程产生的焦耳热2mgL.
(3)线框进入磁场前发生的位移大小.
知识点:专题八 电磁感应
题型:综合题
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