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/19(14分)解答:(1)n形线框abed与金属棒PQ构成闭合回路。在n形线框下落过程中,be边在磁场I区域内切割磁感线,回路中产生感应电流,金属棒PQ在磁场II区域中,受到向下的安培力,金属棒在拉力、重力和安培力=1的作用下处于平衡状态。随着线框下落速度的增大,感应电动势、感应电流、安培力都增大,be边到达磁场下边界时,以上各量都达到最大。由=1细线断裂的临界条件:mg+F=mg+F=3mg9安既:2mg再由(1分)(1分)联立各式得:mBL2(1分)(2)细线断裂瞬间,线框的速度最大,此时感应电动势:E=BLv(1分)1分)由闭合电路的欧姆定律:1分)E=I(r+R)=I(r+3r)mm联立得:8mgr…………v=BBL12分)(3)根据能量守恒定律,整个过程产生的内能等于减少的机械能:Q=MgH2Mv22……(2分)再由p=12R可知,Q^_123r3(1Q_12(r+3r)一4分)所以:3324Mm2g2r2•••••••••••••••••••••••••••••••••。棒=4Q=4“田12(1分)(4)n形线框下落过程中,做加速度减小的变加速运动(2分)刚释放瞬间,加速度最大为(1g分)be边到达磁场I的下边界时,加速度最小,设为,a由牛顿第二定律:TOC\o"1-5"\h\zMgBIL,式中丁2mg由牛顿第二定律:a=—I=MmBL2解得最小加速度:2mgB••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••a=g-16MB2(1分)(评
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