Question

如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ．虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v₀沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l．在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（　　）

• A．

  1

  2

  mv02+μmgl
• B．

  1

  2

  mv02-μmgl
• C．

  1

  2

  mv02+2μmgl
• D．

  1

  2

  mv02-2μmgl

Answer 1

分析：在题设过程中，金属线框的动能减小，转化为焦耳热和摩擦生热．根据能量守恒定律求解．

解答：解：设金属线框产生的焦耳热为Q．
根据能量守恒定律得
   

1

2

m

v

2 0

=Q+μmg?2l
得到Q=

1

2

m

v

2 0

-2μmgl．
故选D

点评：本题的过程与规律都比较简单．对于电磁感应现象中涉及热量问题，往往从能量角度分析求解．