Question

(15分)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，线框损失的机械能和重力做功之比;

 

 

Answer 1

【答案】

（1）? (2)

【解析】

试题分析：(1)设线框质量为m、电阻为R，AB长为l,DC边刚进入磁场时速度为，此时线框切割磁感线的有效长度为3l????? (1分)

对线框有：mg-F安=ma??? ， ???? (2分)

DC进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动,此时切割磁感线的有效长度为2l??? (1分)

有:? ???? (2分)

解以上三式得:? ?????? (1分)

(2)设AB边刚进入磁场时速度为v0,有效长度为l，线框加速度为0,有:??? (2分)

根据机械能守恒有:??? 解得:? (2分)

全过程重力做功?? 损失的机械能?

根据能量守恒:???? (2分)

(1分)

故:??? (1分)

考点：本题考查电磁感应定律、能量守恒