Question

如圖所示，相距均為d的三條水平虛線L₁、L₂和L₃，L₁與L₂、L₂與L₃之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一個(gè)邊長(zhǎng)也是d的正方形導(dǎo)線框，從L₁上方一定高度處由靜止開(kāi)始自由下落，當(dāng)ab邊剛越過(guò)L₁進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速度v₁做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過(guò)L₂運(yùn)動(dòng)到L₃之前的某個(gè)時(shí)刻，線框又開(kāi)始以速度v₂做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関₂的過(guò)程中，設(shè)線框的動(dòng)能變化量為ΔE_k，重力對(duì)線框做功為W₁，安培力對(duì)線框做功為W₂，下列說(shuō)法中正確的有

A．在導(dǎo)線框下落過(guò)程中，由于重力做正功，所以v₂>v₁
B．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関₂的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量為ΔE_k＝W₁＋W₂
C．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関₂的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量為ΔE_k＝W₁－W₂
D．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関₂的過(guò)程中，機(jī)械能減少了W₁－ΔE_k

Answer 1

BD

當(dāng)ab邊剛越過(guò)L₁進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速度v₁做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明線框所受的重力和安培力相平衡；當(dāng)ab邊在越過(guò)L₂運(yùn)動(dòng)到L₃之前的某個(gè)時(shí)刻又開(kāi)始以v₂做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電路中有雙電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，在剛越過(guò)L₂邊界后，線框所受安培力變大且方向向上，線框做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，有v₂<v₁，故A錯(cuò)；由動(dòng)能定理可知，線框從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関₂的過(guò)程中，有線框重力和安培力做功，故線框動(dòng)能的變化量為ΔE_k＝W₁＋W₂，故B對(duì)，C錯(cuò)；而安培力做功使電路產(chǎn)生熱量，線框的機(jī)械能減少，減少量為W₁－ΔE_k，故D正確．