Question

【題目】如圖,正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為2m和m,它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端,且正方形導(dǎo)線框與定滑輪處于同一豎直平面內(nèi)。在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。開始時(shí)導(dǎo)線框ABCD的下邊與勻強(qiáng)磁場的上邊界重合,導(dǎo)線框abcd的上邊到勻強(qiáng)磁場的下邊界的距離為L.現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當(dāng)導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時(shí),系統(tǒng)開始做勻速運(yùn)動。不計(jì)摩擦和空氣阻力,則()

A. 兩線框剛開始做勻速運(yùn)動時(shí)輕繩上的張力FT=mg

B. 系統(tǒng)勻速運(yùn)動的速度大�。�v=mgR/B2L2

C. 導(dǎo)線框abcd通過磁場的時(shí)間t=2B2L3/mgR

D. 兩線框從開始運(yùn)動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱Q=2mgL3m3g2R2/2B4L4

Answer 1

【答案】BD

【解析】

對線框ABCD受力分析根據(jù)平衡條件求輕繩上的張力；從開始釋放到abcd邊剛穿出磁場區(qū)域的過程中，全過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為熱量，根據(jù)能量守恒列式求熱量．

導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時(shí)磁通量不再變化，回路中沒有感應(yīng)電流，則線框ABCD不受安培力，只受重力和繩子拉力，做勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件：FT=2mg，故A錯(cuò)誤；線框ABCD完全進(jìn)入磁場后，abcd中開始產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)根據(jù)平衡條件：mg+=2mg，得：，故B正確；abcd勻速運(yùn)動完全進(jìn)入磁場后不再有感應(yīng)電流，不再受安培力，但ABCD開始穿出磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電流受安培力作用，當(dāng)ABCD穿出磁場后不再有感應(yīng)電流不再受安培力后abcd又開始穿出磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流受安培力，受力分析知系統(tǒng)始終勻速運(yùn)動，故abcd通過磁場的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；等高時(shí)速度為v，根據(jù)能量守恒：2mg×2L-mg×2L=（m+2m）v2+Q，得：Q=2mgL-，故D正確；故選BD。