Question

【題目】如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜d），質(zhì)量為m、電阻為R，將線圈在磁場(chǎng)上方h高處靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0 ， cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0 ， 則線圈穿過磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止）：（　�。�

A.感應(yīng)電流所做的功為2mgd
B.線圈的最小速度可能為
C.線圈的最小速度一定是
D.線圈穿出磁場(chǎng)的過程中，感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向

Answer 1

【答案】A,B,C
【解析】A、據(jù)能量守恒，研究從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的過程：動(dòng)能變化量為0，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量，Q=mgd．cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0，所以從cd邊剛穿出磁場(chǎng)到ab邊離開磁場(chǎng)的過程，線框產(chǎn)生的熱量與從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊離開磁場(chǎng)的過程，產(chǎn)生的熱量Q′=2mgd，感應(yīng)電流做的功為2mgd，故A正確．B、線框可能進(jìn)入磁場(chǎng)先做減速運(yùn)動(dòng)，在完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最小，有：mg= ，解得可能的最小速度v= ，故B正確．

C、因?yàn)檫M(jìn)磁場(chǎng)時(shí)要減速，線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，則知線圈剛?cè)�部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度最小，線圈從開始下落到線圈剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程，根據(jù)能量守恒定律得：mg（h+L）=Q+ ，解得最小速度v= ，故C正確．D、線圈穿出磁場(chǎng)的過程，由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，故D錯(cuò)誤．

故選：ABC．

線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度是相同的，又因?yàn)榫�圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)不受安培力，要做勻加速運(yùn)動(dòng)，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)先要做減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合能量守恒，抓住進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量相同，求出感應(yīng)電流做功的大�。�線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最小，結(jié)合能量守恒求出最小速度．根據(jù)楞次定律求出線圈出磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流的方向．