問題詳情:
一個質量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場後滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合),設金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對應的位移為s,那麼v2―s圖象如圖所示,已知勻強磁場方向垂直斜面向上,g=10m/s2。
(1)根據v2―s圖象所提供的信息,計算出斜面傾角θ和勻強磁場寬度d.
(2)金屬框從進入磁場到穿出磁場所用的時間是多少?
(3)勻強磁場的磁感應強度多大?
【回答】
⑴由圖象可知,從s=0到s1=1.6 m過程中,金屬框作勻加速運動,由公式v2=2as可得金屬框的加速度為:
m/s2
根據牛頓第二定律:
mgsinθ=ma1
則:
金屬框下邊進磁場到上邊出磁場,線框做勻速運動.
故: Δs=2L=2d=2.6-1.6=1m, d=L=0.5m
⑵金屬框剛進入磁場時,
金屬框穿過磁場所用的時間:
s
(3)因勻速通過磁場,則:
所以磁感應強度的大小為:
知識點:電磁感應單元測試
題型:計算題