如图所示,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内.在两导线框之间有
如图所示,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内.在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L.现将系统由静止释放,当导线框ABCD刚好全部进入磁场时,系统开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力,则( )
A. 两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mg
B. 系统匀速运动的速度大小v=mgR B2L2
C. 两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q=2mgL-3m3g2R2 2B4L4
D. 导线框abcd通过磁场的时间t=2B2L3 mgR
FT=2mg,此时的受力情况与两线框刚开始做匀速运动时受力情况相同,故A错误;
B、ABCD完全进入磁场后,abcd中开始产生感应电流,根据根据平衡条件:mg+
B2L2v |
R |
mgR |
B2L2 |
C、等高时速度为v,根据能量守恒:2mg•2L-mg•2L=
1 |
2 |
3m3g2R2 |
2B4L4 |
D、abcd匀速运动完全进入磁场后不再有感应电流,不再受安培力,但ABCD开始穿出磁场,产生感应电流受安培力作用,当ABCD穿出磁场后不再有感应电流不再受安培力后abcd又开始穿出磁场产生感应电流受安培力,受力分析知系统始终匀速运动,故abcd通过磁场的时间t=
3L |
v |
3B2L3 |
mgR |
故选:BC.
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