Question

如圖，動(dòng)摩擦系數(shù)為u的粗糙斜面的傾角α，在斜面上放置一矩形線(xiàn)框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l1bc邊的邊長(zhǎng)l2，線(xiàn)框的質(zhì)量m 電阻R，線(xiàn)框通過(guò)細(xì)線(xiàn)與重物相連，重物質(zhì)量M，斜面上ef線(xiàn)（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B．釋放M，線(xiàn)框從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef線(xiàn)和gh的距離s  且s大于2l2，下列說(shuō)法正確的是．（　�。�

A．線(xiàn)框剛進(jìn)入進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)繩的拉力一定大于mg

B．雖不知ab邊到ef邊距離但可以求出線(xiàn)框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)處所用的時(shí)間

C．M機(jī)械能的減少量等于m機(jī)械能的增加量

D．線(xiàn)框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少

Answer 1

分析：由題，線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件求解繩子的拉力大�。�線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．由平衡條件求出線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的速度，可求出線(xiàn)框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)處所用的時(shí)間．M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線(xiàn)框中的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律求解焦耳熱．

解答：解：A、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得：繩的拉力 T=mgsinα+F_安，繩子的拉力T不一定大于mg，故A錯(cuò)誤．
B、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)牛頓第二定律得：加速度為 a=

Mg-mgsinα

M+m

．
設(shè)線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則線(xiàn)框受到的安培力大小為F=

B2 l 2 1 v

R

，根據(jù)平衡條件得：F=Mg-mgsinα，聯(lián)立可求得v．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at，所以可求出線(xiàn)框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)處所用的時(shí)間．故B正確．
C、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知，M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線(xiàn)框中的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)能量守恒定律得：線(xiàn)框由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與力平衡的綜合，安培力的計(jì)算是關(guān)鍵．本題中運(yùn)用的是整體法求解加速度．