（17分）如图（a）所示，斜面倾角为370，一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于

题目内容：

（17分）如图（a）所示，斜面倾角为37⁰，一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行．在斜面上由静止释放一正方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行．取斜面底边重力势能为零，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段．已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=l0m/s²．求：

（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数；

（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间；

（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率；

最佳答案：

（1）0.5；

（2）0.125m；

（3）0.43W；

答案解析：

（1）减少的机械能等于克服摩擦力做的功，即

而：

；

可解得：

（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因此安培力也为恒力，线框做匀速运动有：

，其中

可解得线框刚进入磁场时的速度大小为：

其中

； ，s ₂为线框的侧边长，即线框进入磁场过程运动的距离，可求出

故所用时间为：

（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内的电功率最大

由

可求得：

根据线框匀速进入磁场时，

可求出：

又因为：

，可求出

代入数据可解得：

考点核心：

受力分析：

1、物体受力分析的方法 ①方法：整体法、隔离法。

②选择：所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。

2、受力分析的顺序：先重力，再接触力，最后分析其他外力。

3、受力分析时应注意的问题 ①分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力；

②受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力；

③如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析；

④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定；

⑤受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离。