Question

【题目】如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，线框的质量为m，电阻为R。线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一质量为M的重物相连，斜面上的虚线ef和gh之间有宽为L0的垂直斜面向上的匀强磁场(L0>L2)，磁感应强度为B，将线框从虚线下方某一位置由静止释放，当ab边到达ef处时刚好做匀速直线运动，线框的ab边始终平行于底边，对线框穿过磁场的整个过程，下列说法中正确的是

A. 线框匀速穿入磁场的速度为

B. 线框从gh穿出磁场的过程一直减速

C. 整个过程中线框产生的焦耳热大于2(MgL2-mgL2sinθ)

D. 线框穿入和穿出磁场的过程中，通过线框的电荷量均为

Answer 1

【答案】CD

【解析】

设线框匀速运动的速度大小为v，则线框受到的安培力大小为，根据平衡条件得：F=Mg-mgsinθ，联立两式得，，选项A错误；线圈进入磁场的过程为匀速，全部进入磁场后向上做匀加速运动，当出离磁场时，线圈所受的安培力大于匀速运动时的安培力，可知线圈做减速运动，若当速度减到匀速的速度v时，线圈又做匀速运动，可知线框从gh穿出磁场的过程可能先减速后匀速，选项B错误；线框进入磁场的过程做匀速运动，M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能，根据能量守恒定律得：产生的焦耳热为Q=（Mg-mgsinθ）L2；出离磁场时开始阶段线圈的速度大于匀速的速度v，则出离磁场时产生的焦耳热大于Q=（Mg-mgsinθ）L2，则整个过程中线框产生的焦耳热大于2(MgL2-mgL2sinθ)，故C正确。根据可知，线框穿入和穿出磁场的过程中，通过线框的电荷量均为，故选D.