如圖9所示，光滑斜面的傾角為θ，斜面上放置一矩形導體線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的邊長為l2，線框...

來源：國語幫 2.37W

問題詳情：

如圖9所示，光滑斜面的傾角為θ，斜面上放置一矩形導體線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的邊長為l2，線框的質量為m，電阻為R，線框通過絕緣細線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質量為M，斜面上ef線(ef平行底邊)的上方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B，如果線框從靜止開始運動，進入磁場的最初一段時間是做勻速運動的，且線框的ab邊始終平行底邊，則下列説法正確的是(　　)

圖9

A．線框進入磁場前運動的加速度為

B．線框進入磁場時勻速運動的速度為

C．線框做勻速運動的總時間為

D．該勻速運動過程產生的焦耳熱為(Mg－mgsin θ)l2

【回答】

D　由牛頓第二定律，Mg－mgsin θ＝(M＋m)a，解得線框進入磁場前運動的加速度為，選項A錯誤；由平衡條件，Mg－mgsin θ－F安＝0，F安＝BIl1，I＝E/R，E＝Bl1v，聯立解得線框進入磁場時勻速運動的速度為v＝，選項B錯誤；線框做勻速運動的總時間為t＝l2/v＝，選項C錯誤；由能量守恆定律，該勻速運動過程產生的焦耳熱等於系統重力勢能的減小，為(Mg－mgsin θ)l2，選項D正確。