如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从l1上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A. 线框中感应电流的方向不变
B. 线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间
C. 线框以速度v2做匀速直线运动时,发热功率为
sin2θm2g2R 4B2d2
D. 线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能△E机与重力做功WG的关系式是△E机=WG+
mv12-1 2
mv221 2
B、根据共点力的平衡条件可知,两次电场力与重力的分力大小相等方向相反;第二种情况下,两边均受电场力;故v2应小于v1;则线框ab边从l1运动到l2所用时间小于从l2运动到l3的时间;故B错误;
C、线圈以速度v2匀速运动时,mgsinθ=2BId=2Bd•
2Bdv |
R |
4B2d2v |
R |
mgRsinθ |
4B2d2 |
m2g2R |
4B2d2 |
D、机械能的减小等于线框产生的电能,则由能量守恒得知:线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能△E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是△E机=Q电,即是△E机=WG+
1 |
2 |
1 |
2 |
故选:CD.
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