Question

13．如圖所示，一正方形閉合金屬線(xiàn)框abcd放在粗糙絕緣水平面上，在其右側(cè)有邊界為c′d′的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于水平面向下．正方形閉合金屬線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R，線(xiàn)框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u．開(kāi)始時(shí)金屬線(xiàn)框的ab邊與磁場(chǎng)邊界c′d′重合．現(xiàn)使金屬線(xiàn)框以初速度v₀沿水平面滑入磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止，停止后金屬線(xiàn)框的dc邊與磁場(chǎng)邊界c′d′的距離也為L(zhǎng)．則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 整個(gè)過(guò)程中，該裝置產(chǎn)生的總熱量為$\frac{1}{2}$mv₀²
• B． 整個(gè)過(guò)程中，該裝置產(chǎn)生的總熱量為2μmgL
• C． 整個(gè)過(guò)程中，ab邊產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{8}$mv₀²
• D． 整個(gè)過(guò)程中，ab邊產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{8}$mv₀²-$\frac{1}{2}$umgL

Answer 1

分析 整個(gè)過(guò)程中，該裝置產(chǎn)生的總熱量等于線(xiàn)框動(dòng)能的減少量．根據(jù)能量守恒定律知，整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{1}{2}$mv₀²-2μmgL．a(chǎn)b邊產(chǎn)生的焦耳熱為Q_ab=$\frac{Q}{4}$．

解答 解：AB、根據(jù)能量守恒定律知，整個(gè)過(guò)程中，該裝置產(chǎn)生的總熱量等于線(xiàn)框動(dòng)能的減少量，為Q_總=$\frac{1}{2}$mv₀²．
CD、整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=$\frac{1}{2}$mv₀²-2μmgL，ab邊產(chǎn)生的焦耳熱為Q_ab=$\frac{Q}{4}$=$\frac{1}{8}$mv₀²-$\frac{1}{2}$μmgL，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及熱量問(wèn)題，往往從能量角度分析，要正確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的，這是解題的關(guān)鍵．