如圖示，跨過定滑輪的光滑細線左端連接邊長為L，匝數為n，質量為m1=m，總電阻為R的正方形閉合線框．右端連接質...

問題詳情：

如圖示，跨過定滑輪的光滑細線左端連接邊長為L，匝數為n，質量為m1=m，總電阻為R的正方形閉合線框．右端連接質量為m2=2m的物塊．裝置從圖示位置由靜止釋放，線框勻速穿過寬度為L，磁感應強度為B的勻強磁場．                                                                                                                         

求（1）線框進入磁場前加速度大小和線的張力，                                                         

（2）線框穿過磁場過程產生的焦耳熱．                                                                       

（3）線框進入磁場前發生的位移大小．                                                                       

【回答】

（1）由隔離法，對m2受力分析，根據牛頓第二定律，則有：2mg﹣T=2ma；

對m1受力分析，則有：T﹣mg=ma；

聯合解得：a=；

則線的張力T=；

（2）根據能量守恆定律，線框穿過磁場過程，速度不變，重力勢能的減小量轉化為焦耳熱，

則為Q=2mg×2L﹣mg×2L=2mgL；

（3）線框進入磁場前做勻加速直線運動，

進入磁場後做勻速直線運動，則有：F安=2mg﹣mg，即n

因此v=

根據運動學公式，則有：s===；

答：（1）線框進入磁場前加速度大小和線的張力，

（2）線框穿過磁場過程產生的焦耳熱2mgL．

（3）線框進入磁場前發生的位移大小．

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題