(2)由于竖直圆轨道光滑,由机械能守恒定律可知:vB =vC =5m/s
从A点到B点的运动过程中,由动能定理可得:Pt-kmgL=1/2 mv_B^2
代入数据可得:t = 4.5s
19、(10分)(1)线圈进入磁场前作自由落体运动,设CD边到磁场上边界时速度为v1
则,v1=10m/s
对应落体运动的时间为
线圈匀速进入磁场的过程中经历的时间为
由于线圈是匀速进入磁场,所以满足
根据:
代入数据得m=0.10kg
(2)由于进入过程为匀速,所以由能量守恒可得:,则
根据上面可得,线圈在1.2s刚好完全进入磁场,并在磁场中以速度为v1,加速度为g的匀加速直线运动。设CD边到达磁场下边界时速度为v2,此过程中,满足:
得:
所以,CD边从磁场上边界到小边界对应的时间为:
即线圈CD边在2.0s时刚好到磁场的下边界。
在此过程中,线圈中产生感生电流,产生的焦耳热
其中: