Question

abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

（1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势；
（2）此时线框的加速度；
（3）线框下滑中共产生的热量。

Answer 1

（1）（2）（3）

解析试题分析：（1）设ab边进入磁区时的速度为v，由机械能守恒定律可得：
  可得：
所以，ab刚进入磁区时产生的感应电动势
（2）当ab边刚进入磁区时，受到的安培力为：
由牛顿第二定律可得：mgsinθ —F = ma
可得：
（3）线圈从初始位置到全部穿过磁场区域减少的重力势能是3mgbsinθ，根据能量守恒有：
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿定律及机械能守恒定律。