题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10^-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s²。求：

⑴线框做匀速运动时的速度大小；
⑵电场强度的大小；
⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热．

答案

（1） （2）（3）

解析

试题分析：（1）解：设线框做匀速运动时的速度大小V
          则      3分
由平衡条件·2分
解得     1分
（2）从线框刚离开磁场区域到小球运动到电场下边界的过程
由动能定理    4分
解得：    2分
（3）经足够长的时间后，线框上边运动到磁场区域的下边界时速度恰为零，此后线框不再进入磁场，不再产生焦耳热。从开始运动到该状态，由能量守恒    2分
解得：
点评：当线框产生感应电流时，由安培力做功从而产生热量．因安培力不恒定，所以运用动能定理求得产生的热量．