题目内容
【题目】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、电阻为R,金属线框与水平面的动摩擦因数为
。足够大的虚线框
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
边重合,现使金属线框以初速度
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
边距离为l。则下列说法正确的是( )
![]()
A. 整个过程中产生的焦耳热为![]()
B. dc边刚进入磁场时线框的速度为![]()
C. 线框进入磁场的时间为![]()
D. 增大线框的初速度,线框进入磁场的时间不变。
【答案】AC
【解析】根据能量守恒定律知,整个过程中该装置产生的焦耳热为Q=
mv02-2μmgl,故A正确;设dc边刚进入磁场时线框的速度为v,则在磁场中运动的加速度为a=μg,根据运动学公式可得:v=
,故B错误;设线框时入磁场的时间为t,根据动量定理可得:BIlt+μmgt=mv0-mv,即:
+μmgt=mv0-mv,而
t=l,联立解得t=
,故C正确;增大线框的初速度,平均安培力增大,根据牛顿第二定律可知平均加速度
增大,根据动量定理可得μmgt+B
lt=m△v=m
t,其中q=
t=
,解得:
,所以线框进入磁场的时间变短,故D错误.故选AC.
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