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高中物理
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综合题
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
1
=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=2.0
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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