21.
(2024高考·浙江模擬)
如圖所示,傾角為
的絕緣斜面上的EF和GH之間有垂直斜面向下的有界磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,磁場(chǎng)寬度d=10cm。質(zhì)量m=0.5kg閉合矩形線框ABCD放在斜面上,線框由粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制而成,其總電阻為R=0.04Ω,其中AC長(zhǎng)為L(zhǎng)
1=100cm,AB長(zhǎng)為L(zhǎng)
2=20cm。開始時(shí),線框的CD邊與EF平行?,F(xiàn)由靜止釋放線框,當(dāng)線框CD邊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF時(shí),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v
1。而當(dāng)AB邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣GH時(shí),線框的速度大小為v
2=2.0m/s,整個(gè)過程中線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框和斜面之間的摩擦因數(shù)為0.5。(g=10m/s
2)求: