【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量為2m的光滑“∏”形線框EFCD,EF長為L,電阻為r;FC=ED=2L,電阻不計FC、ED的上半部分長為L處于勻強磁場Ⅰ區(qū)域中,且FC、ED的中點與其下邊界重合質(zhì)量為m、電阻為3r的金屬棒用最大拉力為2mg的絕緣細線懸掛著,其兩端與C、D兩端點接觸良好,處在磁感應強度為B的勻強磁場Ⅱ區(qū)域中,并可在FC、ED上無摩擦滑動現(xiàn)將 “∏”形線框由靜止釋放,當EF到達磁場Ⅰ區(qū)域的下邊界時速度為v,細線剛好斷裂,Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場消失重力加速度為g求:

1整個過程中,克服安培力做的功;

2EF剛要出磁場I時產(chǎn)生的感應電動勢;

3線框的EF邊追上金屬棒CD時,金屬棒CD的動能

【答案】12mgL +mv223

【解析】

試題分析:1取框為研究對象,從靜止開始釋放至EF到達磁場Ⅰ區(qū)域的下邊界的過程中,由動能定理有:2mgL+WA=mv2-0

WA=-2mgL + mv2,即克服安培力做功為:2mgL +mv2

2對金屬棒CD受力分析:Tm=mg+BIL得到

由閉合電路歐姆定律有:E=IR=

3對金屬棒CD運動分析:H =gt2

對∏形線框運動分析:H+L=vt+gt2

解得:t =;

相遇時CD棒速度vt=gt =g

此時動能為

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A.電源1與電源2的電動勢之比是7∶11

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A. 固定電阻上消耗的功率先減小后增大

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C. 電源的輸出功先增大后減小

D. 滑動變阻器上消耗的功率先減小后增大

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A. 平衡時輕彈簧的彈力大小為 20N

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