Question

【題目】如圖所示，相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，均勻材質(zhì)制成的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(L＜d)，質(zhì)量為m，總電阻為R�，F(xiàn)將線框從在磁場(chǎng)上方ab邊距L1為h處由靜止開(kāi)始釋放，ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相同。則以下說(shuō)法正確的是

A. ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

B. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程可能先加速后勻速運(yùn)動(dòng)

C. 線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd

D. 線框從剛下落到cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間t>

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

本題關(guān)鍵要認(rèn)真分析題設(shè)的條件，抓住ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度和ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相同是分析的突破口，來(lái)分析線框的運(yùn)動(dòng)情況，正確把握能量如何轉(zhuǎn)化的，要注意進(jìn)入和穿出產(chǎn)生的焦耳熱相等；

A、ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)橛?/span>，即端相當(dāng)于電源的正極，則a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故選項(xiàng)A正確；

B、當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中則沒(méi)有感應(yīng)電流，則只受到重力作用，則做加速運(yùn)動(dòng)，ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相同，說(shuō)明線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度小于剛進(jìn)入磁場(chǎng)速度，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程不可能先加速后勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、由于ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相同，根據(jù)能量守恒可知，進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱為，離開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱仍為，則整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為：，故選項(xiàng)C正確；

D、線框從剛下落到cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度為v,由動(dòng)量定理得，mgt-IA=mv>0；安培力的沖量 解得：

故選項(xiàng)D正確。