题目内容

如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置-矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m、电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线（ef平行底边）的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初-段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是（ ）

A．线框进入磁场前运动的加速度为
B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
C．线框进入磁场时做匀速运动的总时间为
D．若该线框进入磁场时做匀速运动，则匀速运动过程产生的焦耳热为（Mg-mgsinθ）l2
【答案】分析：线框进入磁场前，根据牛顿第二定律求解加速度．线框进入磁场的过程做匀速运动，M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能，根据能量守恒定律求解焦耳热．由平衡条件求出线框匀速运动的速度，再求出时间．
解答：解：A、线框进入磁场前，对整体，根据牛顿第二定律得：线框的加速度为a=．故A错误．
B、C设线框匀速运动的速度大小为v，则线框受到的安培力大小为F=，对线框，根据平衡条件得：F=Mg-mgsinθ，联立两式得，v=，匀速运动的时间为
t==．故BC均正确．
D、线框进入磁场的过程做匀速运动，M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能，根据能量守恒定律得：匀速运动过程产生的焦耳热为Q=（Mg-mgsinθ）l2．故D正确．
故选BCD
点评：本题是电磁感应与力平衡的综合，安培力的计算是关键．本题中运用的是整体法求解加速度．
练习册系列答案
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（2011?顺义区一模）如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过细棉线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线（ef平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，在进入磁场的这段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是（　　）
如图，光滑斜面的倾角α=30°，一个矩形导体线框abcd放在斜面内，ab边水平，长度l1=1m，bc边的长度l2=0.6m，线框的质量m=1kg，总电阻R=0.1Ω，线框通过细线与质量为m=2kg的重物相连，细线绕过定滑轮，不计定滑轮对细线的摩擦，斜面上水平线ef的右侧有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和斜面最高处gh（gh是水平的）的距离s=11.4m，取g=10m/s2，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v：
（2）ab边运动到gh线时的速度大小．
如图，光滑斜面的倾角为θ，质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态，则（　　）
精英家教网如图，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=l m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=11.4m，（取g=10.4m/s2），求：
（1）线框进入磁场前重物M的加速度；
（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（3）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（4）ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．
精英家教网如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置-矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m、电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线（ef平行底边）的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初-段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是（　　）