Question

【题目】如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同，方向水平向内的磁场，磁场大小按B-t图变化（图中B0已知）。现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在Ⅰ区的中央。t0（未知）时刻细线恰好松弛，之后剪断细线，当CD边到达 M3N3 时线框恰好匀速运动。（空气阻力不计，g取10m/s2）

（1）求t0的值

（2）从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）细线恰好松弛，线框受力分析有：，

因感生产生的感应电动势：，得：

（2）当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动，速度为v'

线框受力分析有：，

因CD棒切割产生的感应电动势：，

线框静止开始下落到CD边刚离开M4N4的过程中线框中产生电能为，线框下落高度为4．5h，根据能量守恒得：重力势能减少量等于线框动能与电能之和为：