Question

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線框abed質(zhì)量為m，在方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方某髙度處自由落下并穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．線框在下落過(guò)程中形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)邊界線平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直．已知磁場(chǎng)區(qū)域高度h＞L，重力加速度為g，下列判斷正確的是（ ）

A.若進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框也一定做勻速運(yùn)動(dòng)
B.若進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框做減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框也一定做減速運(yùn)動(dòng)
C.若進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量為mgL，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量也一定等于mgL
D.若進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程線框截面中通過(guò)的電量為q，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程線框中通過(guò)的電量也一定等于q

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：線框在進(jìn)入、離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)只受安培力（豎直向上）和重力（豎直向下）的作用；在線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受重力作用，向下做加速運(yùn)動(dòng)．

設(shè)線框的運(yùn)動(dòng)速度為v，則線框所受安培力 ．

A、進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，即F進(jìn)=mg，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后加速運(yùn)動(dòng)，所以，v出＞v進(jìn)，所以，F(xiàn)出＞F進(jìn)=mg，離開(kāi)時(shí)線框做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框做減速運(yùn)動(dòng)，即F進(jìn)＞mg，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后加速運(yùn)動(dòng)，所以，v出＞v進(jìn)，所以，F(xiàn)出＞F進(jìn)＞mg，離開(kāi)時(shí)線框做減速運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C、由焦耳定律可得，進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)任意時(shí)刻線框中電流的熱功率 ，在極短時(shí)間△t內(nèi)產(chǎn)生的熱量 ，對(duì)△Q進(jìn)行疊加，可得，進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量 ．因?yàn)檫M(jìn)入、離開(kāi)磁場(chǎng)的平均速度不一定相等，所以，兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的熱量不一定相等，故C錯(cuò)誤；

D、進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)任意時(shí)刻線框中電流 ，在極短時(shí)間△t內(nèi)產(chǎn)生的電量 ，所以，對(duì)△q進(jìn)行疊加，可得，進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中線框產(chǎn)生的電量 ；所以，兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的電量相等，故D正確．

故選：BD．

【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用焦耳定律內(nèi)容，掌握焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比即可以解答此題．