解题思路:线框进入磁场前,根据牛顿第二定律求解加速度.线框进入磁场的过程做匀速运动,M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能,根据能量守恒定律求解焦耳热.由平衡条件求出线框匀速运动的速度,再求出时间.
A、线框进入磁场前,对整体,根据牛顿第二定律得:线框的加速度为a=[Mg−mgsinθ/M+m].故A错误.
B、C设线框匀速运动的速度大小为v,则线框受到的安培力大小为F=
B2
l21v
R,对线框,根据平衡条件得:F=Mg-mgsinθ,联立两式得,v=
(Mg−mgsinθ)R
B2
l21,匀速运动的时间为
t=
l2
v=
B2
l21l2
(Mg−mgsinθ)R.故BC均正确.
D、线框进入磁场的过程做匀速运动,M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能,根据能量守恒定律得:匀速运动过程产生的焦耳热为Q=(Mg-mgsinθ)l2.故D正确.
故选BCD
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题是电磁感应与力平衡的综合,安培力的计算是关键.本题中运用的是整体法求解加速度.