Question

【題目】如圖所示，質量為的重物與一質量為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，橫邊邊長為，水平方向勻強磁場的磁感應強度為，磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為。初始時刻，磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為，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

D. 線框進入磁場后，若某一時刻的速度為，則加速度為

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A、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正確；

B、線框穿出磁場時，根據平衡條件得：，安培力為：，聯立解得線框離開磁場時的速度為：，故B錯誤；

C、設線框通過磁場的過程中產生的熱量為，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；

D、線框進入磁場后，若某一時刻的速度為，對整體，根據牛頓第二定律得：

，解得： ，故D正確。