Question

如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合金屬線框abcd，其邊長為l、質量為m，金屬線框與水平面的動摩擦因數為μ．虛線框a′b′c′d′內有一勻強磁場，磁場方向豎直向下．開始時金屬線框的ab邊與磁場的d′c′邊重合．現使金屬線框以初速度v₀沿水平面滑入磁場區域，運動一段時間后停止，此時金屬線框的dc邊與磁場區域的d′c′邊距離為l．在這個過程中，金屬線框產生的焦耳熱為（　　）

• A．

  1

  2

  mv02+μmgl
• B．

  1

  2

  mv02-μmgl
• C．

  1

  2

  mv02+2μmgl
• D．

  1

  2

  mv02-2μmgl

Answer 1

分析：在題設過程中，金屬線框的動能減小，轉化為焦耳熱和摩擦生熱．根據能量守恒定律求解．

解答：解：設金屬線框產生的焦耳熱為Q．
根據能量守恒定律得
   

1

2

m

v

2 0

=Q+μmg?2l
得到Q=

1

2

m

v

2 0

-2μmgl．
故選D

點評：本題的過程與規律都比較簡單．對于電磁感應現象中涉及熱量問題，往往從能量角度分析求解．