题目内容
【题目】如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为R,横边边长为L,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h。初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是( )
A. 线框进入磁场时的速度为
B. 线框穿出磁场时的速度为
C. 线框通过磁场的过程中产生的热量Q=
D. 线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,则加速度为
【答案】CD
【解析】线框进入磁场前,根据重物与线框组成的机械能守恒得: 解得线框进入磁场时的速度为: ,故A错误;线框进入磁场时,根据平衡条件得:3mg-mg=F安,安培力为: ,联立解得线框进入磁场时的速度为: ,线框的高度与磁场的高度相等,线框通过磁场的过程一直做匀速直线运动,所以线框穿出磁场时的速度为,故B错误;设线框通过磁场的过程中产生的热量为Q.对从静止到刚通过磁场的过程,根据能量守恒得: ,联立以上解得: ,故C正确;线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,对整体,根据牛顿第二定律得: ,解得: ,故D正确。所以CD正确,AB错误。
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