Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為的重物與一質(zhì)量為的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知線框電阻為，橫邊邊長(zhǎng)為，水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁場(chǎng)上下邊界的距離、線框豎直邊長(zhǎng)均為。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊緣的高度差為，將重物從靜止開(kāi)始釋放，線框穿出磁場(chǎng)前，若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是

A. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

B. 線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為

C. 線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量

D. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為，則加速度為

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A、線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)重物與線框組成的機(jī)械能守恒得：

解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為：，故A正確；

B、線框穿出磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)平衡條件得：，安培力為：，聯(lián)立解得線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度為：，故B錯(cuò)誤；

C、設(shè)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為，對(duì)從靜止到剛通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)能量守恒得：，聯(lián)立以上解得： ，故C正確；

D、線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為，對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律得：

，解得： ，故D正確。