问题 多选题

在如图所示的倾角为θ的滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,

t1
时ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度
v1
做匀速直线运动;
t2
时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以速度
v2
做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的是(  )

A.线框两次匀速直线运动的速度之比

v1
v2
=2:1

B.从

t1
t2
过程中,线框中通过的电流方向先是由盘a→d→c→b,然后是从a→b→c→d

C.从

t1
t2
过程中.线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

D.从

t1到
t2
,有
3mgsinθL
2
+
m(
v21
-
v22
)
2
的机械能转化为电能

答案

A、当ab边刚进入磁场时,ab边所受安培力与下滑分力平衡,即有:mgsinθ=

B2L2v1
R

得:v1=

mgRsinθ
B2L2

当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又是匀速运动,则ab、cd两条边所受的安培力与线框下滑分力相平衡,即有:mgsinθ=2•

B2L2•2v2
R

得:v2=

mgRsinθ
4B2L2

所以v1:v2=4:1.故A错误.

B、由右手定则可知,从ab边刚进入磁场后的一段时间内,线框中通过的电流方向a→d→c→b,当cd边刚好进入磁场时,线框中的电流方向发生改变,变为a→b→v→d,故B正确.

C、从t1到t2的过程中,线框克服安培力做功等于机械能的减小量.故C错误.

D、在该过程中,重力势能减小了△Ep=

3
2
mgsinθ•L,动能减小了△Ek=
1
2
m(v12-v22)
,故减小的机械能总量为△E=△Ep+△Ek=
3
2
mgsinθ•L+
1
2
m(v12-v22)
,该部分机械能全部转化为电能.故D正确.

故选BD.

单项选择题
多项选择题