Question

如图所示，相距为d的两水平线L₁和L₂分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L（L＜d）、质量为m．将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v₀，cd边刚穿出磁场时速度也为v₀，从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（　　）

• A、线框一直都有感应电流
• B、线框有一阶段的加速度为g
• C、线框产生的热量为mg（d+L）
• D、线框cd边刚进入磁场速度可能是1.5v₀

Answer 1

分析：从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中，穿过线框的磁通量先增大，再不变，最后减小，即可根据磁通量有无变化，判断有无感应电流产生．
线框完全进入磁场后，到ab边刚出磁场，没有感应电流，线框不受安培力，做匀加速运动，ab边进入磁场时速度为v₀，cd边刚穿出磁场时速度也为v₀，说明线框出磁场过程一定有减速运动．根据能量守恒定律求出线框产生的总热量．

解答：解：A、线框进入和穿出磁场过程中，穿过线框的磁通量发生变化，有感应电流产生．当线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生．故A错误．
B、线框完全在磁场中运动时，没有感应电流产生，线框不受安培力，只受重力，加速度为g，故B正确．
C、ab边进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程，动能不变，根据能量守恒定律得：线框产生的热量 Q=mg（d+L），故C正确．
D、当ab边进入磁场时速度为v₀，cd边刚穿出磁场时速度也为v₀，线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，线框只受重力作用，线框做加速运动，说明线框进入磁场时做减速运动，完全进入磁场后速度小于v₀，线框完全进入磁场时做加速运动，线框离开磁场时的速度为v₀，由此可知在整个过程中线框的速度不大于v₀，故D错误；
故选：BC．

点评：本题关键要认真分析题设的条件，抓住ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度相同是分析的突破口，来分析线框可能的运动情况．