Question

一個(gè)質(zhì)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(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB′重合），設(shè)金屬框在下滑過(guò)程中的速度為v，與此對(duì)應(yīng)的位移為s，那么v2—s圖象如圖所示，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，g＝10m/s2。

⑴根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計(jì)算出斜面傾角θ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度d.

⑵金屬框從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)所用的時(shí)間是多少？

⑶勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

Answer 1

⑴0.5m；（2）0.25s；（3）0.5T。

【解析】

試題分析：

⑴由圖象可知，從s＝0到s1＝1.6 m過(guò)程中，金屬框做勻加速運(yùn)動(dòng)

由公式v2＝2as可得金屬框的加速度 m/s2

根據(jù)牛頓第二定律 mgsinθ＝ma1

金屬框下邊進(jìn)磁場(chǎng)到上邊出磁場(chǎng)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)．

∴ Δs=2L=2d=2.6-1.6=1m， d=L=0.5m

⑵金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間s

(3)因勻速通過(guò)磁場(chǎng)

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律、牛頓第二定律。