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在导体棒围成的矩形线框的两条长边中央焊接导体棒,将矩形分成两个正方形,组成一个“日”字形线框。每个正方形的边长都为L=0.5 m,“日”字形相框质量m=0.5kg,每根导体棒质量分布均匀。现将该线框静...
题目内容:
在导体棒围成的矩形线框的两条长边中央焊接导体棒,将矩形分成两个正方形,组成一个“日”字形线框。每个正方形的边长都为L=0.5 m,“日”字形相框质量m=0.5kg,每根导体棒质量分布均匀。现将该线框静止放在倾角α=37°的粗糙绝缘斜面上,线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,线框的ef边与斜面底边重合,如图所示。ab、cd、ef三段的阻值相等且均为R=0.4Ω,其余部分电阻不计。斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L,长度IJ>L,IJ∥ef,磁场垂直斜面向上,磁感应强度B=1T.现用一大小F=5 N、方向沿斜面向上且垂直于ab的恒力作用在ab中点,使线框沿斜面向上运动,ab进入磁场时线框恰好做匀速运动.若不计导线粗细,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)ab进入磁场前线框运动的加速度a的大小;
(2)cd在磁场中运动时,外力克服安培力做功的功率P;
(3)线框从开始运动到ef恰好穿出磁场的过程中,线框中产生的焦耳热与外力F做功的比值Q:W。
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