如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为R,横边边长为L,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B


    题型: 选择题 难度: 一般
    如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为R,横边边长为L,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h.初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计.则下列说法中正确的是(  )
A.线框进入磁场时的速度为

    
2gh
B.线框穿出磁场时的速度为
mgR
B2L2
C.线框通过磁场的过程中产生的热量Q=8mgh-
8m3g2R2
B4L4
D.线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,则加速度为a=
1
2
g-
B2L2v
4mR

    
    答案
    A、线框进入磁场前,根据重物与线框组成的机械能守恒得:
    (3mg-mg)?2h=
1
2
(3m+m)v2;
    解得线框进入磁场时的速度为:v=

    
2gh
.故A正确.
    B、线框进入磁场时,根据平衡条件得:3mg-mg=F安,而F安=
B2L2v
R

    联立解得线框进入磁场时的速度为:v=
2mgR
B2L2

    线框的高度与磁场的高度相等,线框通过磁场的过程都做匀速直线运动,所以线框穿出磁场时的速度为v=
2mgR
B2L2
.故B错误.
    C、设线框通过磁场的过程中产生的热量为Q.对从静止到刚通过磁场的过程,根据能量守恒得:
    Q=(3mg-mg)?4h-
1
2
(3m+m)v2
    将v=
2mgR
B2L2
代入得:Q=8mgh-
8m3g2R2
B4L4
,故C正确.
    D、线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,对整体,根据牛顿第二定律得:
    3mg-mg-
B2L2v
R
=(3m+m)a
    解得:a=
1
2
g-
B2L2v
4mR
.故D正确.
    故选:ACD.
    
share
评论 (0)