(1)线框进入磁场前,受到重力、细线的拉力F和斜面的支持力作用做匀加速运动,根据牛顿第二定律得
F-mgsinα=ma
得,a==5m/s2
(2)线框进人磁场最初一段时间是匀速的,合力为零,由E=Bl1v、I=、FA=BIl1 得安培力为
FA=
根据平衡条件得 F=mgsinα+FA=mgsinα+
代入解得 v=2m/s
(3)线框abcd进入磁场前做匀加速运动,进磁场的过程中,做匀速运动,进入磁场后到运动到gh线仍做匀加速运动.
进磁场前线框的运动的时间为t1==s=0.4s
进磁场过程中匀速运动的时间为t2==s=0.3s
线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2.
由s-l2=vt3+a
解得,t3=1s
因此线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中有感应电流的时间为t4=1-(0.9-t1-t2)=0.8s
线框中产生的感应电动势为 E=S=
l1l2=×0.6×1V=0.25V
线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热为
Q=
t4=J=0.5J
答:
(1)线框进人磁场前的加速度是5m/s2;
(2 )线框进人磁场时匀速运动的速度v是2m/s;
(3)线框整体进入磁场后,ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热是0.5J.