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    5．如图所示，在竖直平面内的两条间距为H（H＞0，其值未知）的水平虚线之间存在大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形线圈，质量为m，宽度为L1，高度为L2，电阻为R，将其从图示位置1（线圈的下边与磁场上边界重合）由静止释放，经过一段时间后线圈下落至图示位置2（线圈的上边与磁场的下边界重合）的速度大小为v，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直面内．重力加速度为g，不计空气阻力．则下面说法正确的是（　　）
    A．若线圈在该运动过程中某段时间加速度等于g，则L2与H一定不相等
    B．若v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，则L2一定小于H
    C．无论H取何值，v都不可能大于$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$
    D．无论H取何值，线圈在该过程中产生的焦耳热一定大于mgH-$\frac{1}{2}$mv2

    分析 A、依据L2与H大小，结合加速度等于g，说明没有安培阻力，从而判定；
    B、根据安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$，结合v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，可知安培力与重力的关系，从而确定线框的运动性质；
    C、当安培力大于重力时，则线框减速运动，即可判定速度大小，
    D、根据能量守恒定律，即可判定．

    解答 解：A、如果L2与H相等，全过程都将产生感应电流，由楞次定律可知，安培力方向始终向上，线框的加速度必定小于g，故A正确，
    B、若v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，那么安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$=mg，说明线框能匀速离开磁场，则有L2不小于H，故B错误；
    C、若线框做减速运动离开，那么安培力F安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}v$＞mg，那么v大于$\frac{mgR}{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}}$，故C错误；
    D、由能量守恒定律，线圈在该过程中，产生焦耳热，Q=（mgH+L2）-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$＞mgH-$\frac{1}{2}$mv2，故D正确；
    故选：AD．

    点评 本题考查电磁感应的应用，掌握动力学与能量问题的综合，同时考查学生推理能力和分析综合能力，注意L2与H的关系，及线框的运动性质是解题的关键．

    练习册系列答案
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