问题 多选题

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为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,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的动能变化量为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有(  )

A.速度v1和速度v2的关系满足v1=4v2

B.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,机械能守恒

C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程,有(W1-△Ek)机械能转化为电能

D.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量为△Ek=W1-W2

答案

A、当安培力与重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等时,线框做匀速运动,则ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,有 mgsinθ=

B2L2v1
R
,ab边下滑到JP与MN的中间位置时,ab、dc两边都切割产生感应电动势,回路中总电动势为2BLv2,两边都受到安培力,则有 mgsinθ=
4B2L2v2
R
,则得到,v1=4v2.故A正确;

B、由于有安培力做功,机械能不守恒,故B错误;

C、线框克服安培力做功,将机械能转化为电能,克服安培力做了多少功,就有多少机械能转化为电能,由动能定理得W1-W2=△Ek,W2=W1-△Ek,故CD正确.

故选ACD

单项选择题
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