12.生活中常見的減速帶是通過使路面稍微拱起從而達到使車減速的目的。其實我們也可以通過在汽車底部安裝線圈,通過磁場對線圈的安培力來實現(xiàn)對汽車減速的目的。我們用單匝邊長為L的正方形線圈代替汽車來模擬真實情境。如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上平行等間距分布著很多個條形勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小為B,方向垂直斜面向下,條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形無磁場區(qū)域的寬度均為L;線圈的質(zhì)量為m,電阻為R,線圈ab邊與磁場邊界平行,線圈ab邊剛進入第一個有磁場區(qū)時的速度大小為5v;線圈ab邊剛進入第七個有磁場區(qū)時,開始勻速運動,速度大小為v
1;其中重力加速度g,θ、B、L、m和R均為已知量。
(1)線圈勻速運動時速度v
1為多大;
(2)從線圈ab邊剛進入第一個有磁場區(qū)到線圈ab邊剛進入第七個有磁場區(qū)的過程中,線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)線圈ab邊剛進入第一個有磁場區(qū)到線圈ab邊剛進入第七個有磁場區(qū)的過程所用的時間t。