Question

【題目】如圖，絕緣光滑斜面傾角為θ，在區域I內有垂直于斜面向上的勻強磁場，區域Ⅱ內有垂直于斜面向下的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，寬度均為d。MN為兩磁場的分界線．一個總電阻為R的矩形線框abcd，邊長分別為L和d，置于斜面上端某處，ab邊與磁場邊界、斜面底邊平行．由靜止釋放線框，線框沿斜面下滑，恰好以速度V1勻速進入區域I；當ab邊在越過MN運動到區域Ⅱ后的某個時刻，線框又開始以速度V2做勻速直線運動。重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的整個過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 線框中感應電流的方向不變

B. 線框ab邊穿過區域I時間大于穿過區域Ⅱ的時間

C. 線框以速度V2勻速直線運動時，發熱功率為m2g2Rsin2θ/4B2L2

D. 線框從開始到穿過磁場的過程中，減少的機械能△E機與線框產生的焦耳熱Q的關系式是ΔE機=Q

Answer 1

【答案】CD

【解析】根據楞次定律，線圈進入區域Ⅰ時，感應電流為adcba方向，經過MN進入Ⅱ區域時的電流方向為abcda方向，選項A錯誤；線框兩次都做勻速直運動，說明受力平衡，由平衡條件得沿斜面方向：F=mgsinθ， ，解得v1：v2=4：1，故線框ab邊穿過區域I時間小于穿過區域Ⅱ的時間，選項B錯誤； ，線框以速度V2勻速直線運動時，發熱功率為 ，選項C正確；由能量守恒定律可知，線框從開始到穿過磁場的過程中，減少的機械能△E機與線框產生的焦耳熱Q相等，即關系式是ΔE機=Q，選項D正確；故選CD.