Question

【題目】如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長為l、質量為m、電阻為R，金屬線框與水平面的動摩擦因數為。足夠大的虛線框內有一勻強磁場，磁場方向豎直向下，開始時金屬線框的ab邊與磁場的邊重合，現使金屬線框以初速度沿水平面滑入磁場區域，運動一段時間后停止，此時金屬線框的dc邊與磁場區域的邊距離為l。則下列說法正確的是（ ）

A. 整個過程中產生的焦耳熱為

B. dc邊剛進入磁場時線框的速度為

C. 線框進入磁場的時間為

D. 增大線框的初速度，線框進入磁場的時間不變。

Answer 1

【答案】AC

【解析】根據能量守恒定律知，整個過程中該裝置產生的焦耳熱為Q=mv02-2μmgl，故A正確；設dc邊剛進入磁場時線框的速度為v，則在磁場中運動的加速度為a=μg，根據運動學公式可得：v= ，故B錯誤；設線框時入磁場的時間為t，根據動量定理可得：BIlt+μmgt=mv0-mv，即： +μmgt=mv0-mv，而t＝l，聯立解得t=，故C正確；增大線框的初速度，平均安培力增大，根據牛頓第二定律可知平均加速度增大，根據動量定理可得μmgt+Blt＝m△v＝mt，其中q=t＝，解得：，所以線框進入磁場的時間變短，故D錯誤．故選AC．