Question

如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面上靜止放置著一個(gè)質(zhì)量為m的閉合正方形線(xiàn)框abcd，它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。線(xiàn)框邊長(zhǎng)為l，電阻為R。ab邊緊靠寬度也為l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于斜面向上。將線(xiàn)框用細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑定滑輪與重物相連，重物的質(zhì)量為M，如果將線(xiàn)框和重物由靜止釋放，線(xiàn)框剛要穿出磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A．線(xiàn)框剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度

B．線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的速度

C．線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線(xiàn)框機(jī)械能的減少量

D．線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于

Answer 1

BD

解析試題分析：由整體分析受力，M的重力，線(xiàn)框的重力mg，斜面的支持力N，沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力f，由右手定則判斷出線(xiàn)框中的電流方向?yàn)閍b，再由左手定則可知安培力沿斜面向下，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律的，由閉合電路歐姆定律，則安培力大小為，開(kāi)始時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤；線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)物體平衡，，解得，故B選項(xiàng)正確；線(xiàn)框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能增加，而線(xiàn)框沿斜面上升重力勢(shì)能增大，故線(xiàn)框的機(jī)械能增大，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由能量守恒，所以，線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于，故D選項(xiàng)正確。
考點(diǎn)：物體的平衡 牛頓第二定律 法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 安培力