Question

如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面上靜止放置著一個質量為m的閉合正方形線框abcd，它與斜面間動摩擦因數為μ。線框邊長為l，電阻為R。ab邊緊靠寬度也為l的勻強磁場的下邊界，磁感應強度為B，方向垂直于斜面向上。將線框用細線通過光滑定滑輪與重物相連，重物的質量為M，如果將線框和重物由靜止釋放，線框剛要穿出磁場時恰好勻速運動。下列說法正確的是

A．線框剛開始運動時的加速度

B．線框勻速運動的速度

C．線框通過磁場過程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線框機械能的減少量

D．線框通過磁場過程中，產生的焦耳熱小于

Answer 1

BD

試題分析：由整體分析受力，M的重力，線框的重力mg，斜面的支持力N，沿斜面向下的滑動摩擦力f，由右手定則判斷出線框中的電流方向為ab，再由左手定則可知安培力沿斜面向下，根據法拉第電磁感應定律的，由閉合電路歐姆定律，則安培力大小為，開始時速度為零，安培力為零，則由整體列牛頓第二定律方程，解得，故A選項錯誤；線框勻速運動時系統物體平衡，，解得，故B選項正確；線框做加速度減小的加速運動，故動能增加，而線框沿斜面上升重力勢能增大，故線框的機械能增大，所以C選項錯誤；由能量守恒，所以，線框通過磁場過程中，產生的焦耳熱小于，故D選項正確。