Question

【题目】如图所示，两水平面(虚线)之间的距离为h，其间分布着磁感应强度为B，方向与竖直面(纸面)垂直的匀强磁场。磁场上方有一边长为L(L<h)、质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd，从高处由静止释放后，若ab边经过磁场上、下边界时速度恰好相等，重力加速度为g，则( )

A. cd边进入和穿出磁场时，线框的速度最小

B. 线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为

C. 线框穿过磁场的过程中，产生的总焦耳热为2mgh

D. 改变线框释放的位置，线框下落的速度可能一直增加

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由于L＜h，线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，线框只受重力作用而做匀加速运动，线框ab进入和离开磁场时的速度相等，而线框在磁场中有加速过程，因此线框进入磁场时一定存在减速过程，同理线圈出离磁场时也做减速运动，则线圈cd边进入和穿出磁场时，线框的速度最小，故A正确；线圈进入磁场和出离磁场时通过线圈的电荷量均为，由于进入磁场和出离磁场时感应电流方向相反，可知线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为零，选项B错误；由于ab边经过磁场上、下边界时速度恰好相等，则动能相等，则此过程中线圈中产生的焦耳热为mgh；同理当线圈出离磁场时产生的焦耳热也为mgh，则线框穿过磁场的过程中，产生的总焦耳热为2mgh，选项C正确；若线圈释放的位置较低，则线圈进入磁场时的速度较小，产生的感应电流较小，受到向上的安培力较小，则线圈进入磁场时做加速运动；整个线圈进入磁场时仍做加速运动；出离磁场时若安培力仍小于重力，则线圈仍加速离开磁场，故选项D正确.