Question

19．如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ．虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v₀沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l．在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（　　）

• A． $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$+μmgl
• B． $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-μmgl
• C． $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$+2μmgl
• D． $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-2μmgl

Answer 1

分析 在题设过程中，金属线框的动能减小，转化为焦耳热和摩擦生热．根据能量守恒定律求解．

解答 解：设金属线框产生的焦耳热为Q．
根据能量守恒定律得
 $\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$=Q+μmg•2l
得到 Q=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-2μmgl．
故选：D．

点评 本题的过程与规律都比较简单．对于电磁感应现象中涉及热量问题，往往从能量角度分析求解．