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高中物理
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计算题
1.
(2024高二上·辽宁期末)
如图所示,固定绝缘斜面与水平面的夹角
θ
=37°,斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场I、II,磁场边界水平,磁场I的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小
B
=0.5T,磁场II的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小
B
2
=0.75T,磁场I、II的宽度均为
L
=2m。现有一边长也为2m,电阻
R
=2.0Ω的正方形闭合导线框
abcd
从距磁场I上边界
x
=2m处由静止释放,已知线框
ab
边刚进入磁场I时线框恰好做匀速直线运动,进入磁场II经一段时间后,在
ab
边未出磁场II区域下边界之前线框又做匀速直线运动,整个线框在穿过磁场区域的过程中,
ab
边始终水平,线框和斜面间的动摩擦因数
, 线框与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小
g
=10m/s
2
。求:
(1) 线框
abcd
的质量
m
;
(2) 线框
cd
边通过磁场I下边界时线框的速度大小;
(3) 线框从开始运动至
ab
边刚到达磁场II下边界的过程中,线框内产生的焦耳热
Q
。(结果保留一位小数)
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