Question

【題目】如圖所示，質量為3m的重物與一質量為m的線框用一根絕緣細線連接起來，掛在兩個高度相同的定滑輪上，已知線框電阻為R，橫邊邊長為L，水平方向勻強磁場的磁感應強度為B，磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h。初始時刻，磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，線框穿出磁場前，若線框已經做勻速直線運動，滑輪質量、摩擦阻力均不計。則下列說法中正確的是（ ）

A. 線框進入磁場時的速度為

B. 線框穿出磁場時的速度為

C. 線框通過磁場的過程中產生的熱量Q=

D. 線框進入磁場后，若某一時刻的速度為v，則加速度為

Answer 1

【答案】CD

【解析】線框進入磁場前，根據重物與線框組成的機械能守恒得： 解得線框進入磁場時的速度為： ，故A錯誤；線框進入磁場時，根據平衡條件得：3mg-mg=F安，安培力為： ，聯立解得線框進入磁場時的速度為： ，線框的高度與磁場的高度相等，線框通過磁場的過程一直做勻速直線運動，所以線框穿出磁場時的速度為，故B錯誤；設線框通過磁場的過程中產生的熱量為Q．對從靜止到剛通過磁場的過程，根據能量守恒得： ，聯立以上解得： ，故C正確；線框進入磁場后，若某一時刻的速度為v，對整體，根據牛頓第二定律得： ，解得： ，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。