如圖所示,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...

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問題詳情：

如圖所示,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做勻速運動,且線框的ab邊始終平行底邊,則下列説法正確的是(　　)

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解析:設線框進入磁場前,線框和重物的加速度大小均為a,繩上拉力大小為F,則F-mgsin θ=ma,Mg-F=Ma,聯立可得a=,選項A錯誤;設線框進入磁場時做勻速運動的速度為v,則根據線框的平衡條件可得mgsin θ+F安=Mg,其中F安=,可得v=,選項B錯誤;線框做勻速運動的總時間t=l2/v=,選項C錯誤;根據能量守恆定律,該勻速運動過程中系統減少的重力勢能等於產生的焦耳熱,所以Q=(Mg-mgsin θ)l2,選項D正確.