Question

（2006?汕頭二模）空中有一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖所示，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為h．一質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形金屬線框abcd（cd邊長(zhǎng)大于h）從磁場(chǎng)的上方下落，已知線框的ab邊在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)程都是勻速運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為t．則線框的cd邊在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)程（　�。�

A．做勻速運(yùn)動(dòng)

B．所用時(shí)間比t短

C．線框產(chǎn)生的熱量大于mgh

D．線框產(chǎn)生的熱量等于mgh

Answer 1

分析：線框進(jìn)入過(guò)程勻速運(yùn)動(dòng)，所以重力等于安培力的大小，線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中向上的安培力大于重力，線框做減速運(yùn)動(dòng)．

解答：解：當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即此時(shí)受力平衡
即mg=F_安=

B2L2V

R

當(dāng)線框下落到如圖所示位置：

此時(shí)線框中磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，不受安培力，只受重力，所以物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度一定增大，故上邊框出磁場(chǎng)時(shí)的速度大于下邊框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度，所用時(shí)間比t短，故A錯(cuò)誤，B正確．
由于當(dāng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力mg=F_安=

B2L2V

R

，
所以進(jìn)入過(guò)程重力做功與克服安培力做功一樣多，即重力做功大小等于產(chǎn)生的熱量，
而上邊框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程速度大于線框剛進(jìn)入時(shí)速度，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)、電流大于一開(kāi)始的數(shù)值，故向上的安培力大于重力，所以產(chǎn)生的熱量大于mgh，故C正確，D錯(cuò)誤．
故：BC

點(diǎn)評(píng)：注意切割產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的物體中，產(chǎn)生的電熱等于克服安培力所做的功，所以解電熱的題目可以直接解出克服安培力所做的功．