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如图所示,已知劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在地面上,上端焊接一个质量为m的平台,在平台上竖直放置一个质量也为m的边长为l的单匝正方形金属线框,开始处于静止状态。设某时刻给线框一个竖直向上的恒力F作用...
题目内容:
如图所示,已知劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在地面上,上端焊接一个质量为m的平台,在平台上竖直放置一个质量也为m的边长为l的单匝正方形金属线框,开始处于静止状态。设某时刻给线框一个竖直向上的恒力F作用使其向上运动。线框上方某空间存在垂直纸面向里的长方形边界的匀强磁场,磁感应强度为B,长方形的宽大于l,线框的电阻为R。
(1)求施加拉力之前弹簧的压缩量△x;
(2)当F=2mg时,线框进入磁场时恰好做匀速直线运动,求匀强磁场下边界距离线框上边长的高度h;
(3)已知弹簧的弹性势能与弹簧的形变量之间的关系为Ep=kx2,求线框与平台发生分离时(此时正方形线框未进入磁场),恒力F的取值范围。
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