题目
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,线框的机械能损失和重力做功之比[来源:Z#X#X#K]
答案:(1)a=5g/4 (2)△E:WG = 47:48 (1分) 解析:(1)设AB边刚进入磁场时速度为0,线框质量为m、电阻为R,AB=l ,则CD=5 l 则mgh= m02 (1分) AB刚进入磁场时有, =mg (2分) 设线框匀速运动时速度为1 E感==B(2l)1 (1分) 线框匀速运动时有=mg;得出1= 0/4 (1分) CD刚进入磁场瞬间,E'感=B(3l)1 (1分) FI=9mg/4 (1分) a=5g/4 (1分) (2)从线框开始下落到CD边进入磁场前瞬间,根据能量守恒定律得: mg(3h)-Q= m12 (2分) 机械能损失△E=Q= mgh (1分) 所以,线框的机械能损失和重力做功之比△E:WG = 47:48 (1分)