Question

【題目】如圖所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平面上，水平虛線L下方有垂直于斜面向下的勻強磁場，磁感應強度為B。正方形閉合金屬線框邊長為h，質量為m，電阻為R，放置于L上方一定距離處，保持線框底邊ab與L平行并由靜止釋放，當ab邊到達L時，線框速度為v0，ab邊到達L下方距離為d(d＞h)處時，線框速度也為v0。以下說法正確的是( )

A．ab邊剛進入磁場時，電流方向為a→b

B．ab邊剛進入磁場時，線框加速度沿斜面向下

C．線框進入磁場過程中的最小速度小于

D．線框進入磁場過程中產生的熱量為mgdsin θ

Answer 1

【答案】AD

【解析】由右手定則可判斷ab剛進入磁場過程電流方向由a→b，選項A正確；線框全部在磁場中運動時為勻加速運動，ab邊由L處到L下方距離為d處速度增量為零，所以ab邊剛進入磁場時做減速運動，線框加速度沿斜面向上，選項B錯誤；線框恰好完全進入磁場時的速度最小，此時由牛頓第二定律得F安－mgsin θ＝ma≥0，而安培力F安＝BhI＝Bh·＝，聯立解得vmin≥，選項C錯誤；根據動能定理，ab邊由L處到L下方距離為d處過程中，mgdsin θ－Q＝ΔEk＝0，線框進入磁場過程中產生的熱量Q＝mgdsin θ，選項D正確。