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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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

B．线框穿出磁场时的速度为

C．线框通过磁场的过程中产生的热量Q=8mgh﹣

D．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为a=g﹣

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．

专题：电磁感应与电路结合．

分析：线框进入磁场前，根据重物与线框组成的机械能守恒求解线框进入磁场时的速度；推导出安培力表达式，由平衡条件也可求得线框穿出磁场时的速度；

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；根据能量守恒定律求解产生的热量Q；

若某一时刻的速度为v，推导出安培力，运用牛顿第二定律列式求解加速度．

解答：解：A、线框进入磁场前，根据重物与线框组成的系统机械能守恒得：

（3mg﹣mg）•2h=（3m+m）v²；

解得线框进入磁场时的速度为：v=．故A正确．

B、线框在磁场中匀速运动时，根据平衡条件得：3mg﹣mg=F_安，而F_安=，

联立解得线框进入磁场时的速度为：v=．

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=．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﹣

将v=代入得：Q=8mgh﹣，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﹣=（3m+m）a

解得：a=g﹣．故D正确．

故选：ACD．

点评：本题力学知识与电磁感应的综合，要认真审题，明确物体运动的过程，正确分析受力及各力的做功情况，要熟练推导或记住安培力的表达式F_安=．

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某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热，有“煮饭”和“保温”两种工作模式，在220V电压下额定功率分别为600W和80W．物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻．

现有实验器材：干电池两节，滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω），电阻箱R（精度0.1Ω）电压表V（量程3V，内阻很大），电流表A（量程6mA，内阻r=35.0Ω），开关及导线若干．

①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现，电饭锅处于不同工作模式时，实验电流差异较大．为了能顺利完成实验，他们打算将电流表的测量范围扩大到48mA，则应该将电阻箱调节至R= Ω并与电流表并联．

②同学们设计并连接了如图1所示的电路图，接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于（填“a”或“b”）端．

③将电饭锅调至“煮饭”模式，（填“闭合”或“断开”）开关K₂，再闭合开关K₁，调节滑动变阻器阻值，发现两表示数均有示数，但都不能调到零．如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起，则断路的导线是3．排除故障后，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K₁．然后将电饭锅调至“保温”模式，改变K₂状态，再闭合开关K₁，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K₁．

④直接将两组实验读到的数据绘制成如图2所示的图象．由图可知，该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为50Ω．（保留两位有效数字）

⑤同学们计算发现，实验操作、数据记录与处理均正确无误，但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多，请指出造成该差异的主要原因：．

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某质点在xoy平面上运动，其在x轴方向和y轴方向上的v﹣t图象分别如图甲和图乙所示，则下列判断正确的是( )