Question

如圖所示，兩根固定的光滑的金屬導軌水平部分與傾斜部分平滑連接，兩導軌間距為L=0.5m，導軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角．導軌的傾斜部分有一個勻強磁場區域abcd，磁場方向垂直于斜面向上，導軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區域，磁場方向豎直向上，所有磁場的磁感應強度大小均為B=1T，磁場沿導軌的長度均為L=0.5m，磁場左、右兩側邊界均與導軌垂直，導軌的水平部分中相鄰磁場區域的間距也為L．現有一質量為m=0.5kg，電阻為r=0.2Ω，邊長也為L的正方形金屬線框PQMN，從傾斜導軌上由靜止釋放，釋放時MN邊離水平導軌的高度h=2.4m，金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動，此后，金屬線框從導軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止．取重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）金屬線框剛釋放時MN邊與ab的距離s；
（2）金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區域；
（3）整個過程中金屬線框內產生的焦耳熱．

Answer 1

（1）  
（2）2
（3）．  

解析