题目内容
【题目】如图,光滑斜面的倾角为
,斜面上放置一矩形导体线框
,
边的边长为
,
边的边长为
,线框的质量为
,电阻为
,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为
,斜面上
线(
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
,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的
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. 该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsin
)l2
C. 线框做匀速运动的总时间为![]()
D. 线框进入磁场时匀速运动的速度为![]()
【答案】B
【解析】
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.线框进入磁场前,根据牛顿第二定律求解加速度.由平衡条件求出线框匀速运动的速度,再求出时间。
线框进入磁场前,根据牛顿第二定律:
,解得:
,故A错误;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:焦耳热为Q=(Mg-mgsinθ)l2,故B正确;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
,根据平衡条件得:F=Mg-mgsinθ,联立两式得:
,匀速运动的时间为
,故CD错误。所以B正确,ACD错误。
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