Question

【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)有方向垂直豎直面向里的勻強磁場，其寬度均為d，I和Ⅱ之間有一寬度為h的無磁場區(qū)域，h＞d．一質(zhì)量為m、邊長為d的正方形線框由距區(qū)域I上邊界某一高度處靜止釋放，在穿過兩磁場區(qū)域的過程中，通過線框的電流及其變化情況相同．重力加速度為g，空氣阻力忽略不計．則下列說法正確的是（ ）

A.線框進入?yún)^(qū)域I時與離開區(qū)域I時的電流方向相同
B.線框進入?yún)^(qū)域Ⅱ時與離開區(qū)域Ⅱ時所受安培力的方向相同
C.線框有可能勻速通過磁場區(qū)域I
D.線框通過區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ產(chǎn)生的總熱量為Q=mg（d+h）

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、線框進入?yún)^(qū)域I時磁通量增加，離開區(qū)域I時磁通量減少，所以由楞次定律判斷知，線框進入?yún)^(qū)域I時與離開區(qū)域I時感應(yīng)電流方向相反，故A錯誤．

B、根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場的相對運動，可知線框進入?yún)^(qū)域Ⅱ時與離開區(qū)域Ⅱ時所受安培力的方向相同，均豎直向上．故B正確．

C、在穿過兩磁場區(qū)域的過程中，因為通過線框的電流及其變化情況相同，由I= ，知線圈剛進入兩個磁場時的速度相同，運動情況相同，而在兩個磁場之間，線圈要做勻加速運動，所以線圈在磁場Ⅰ中只能減速運動，故C錯誤．

D、研究線框剛進入Ⅰ磁場到剛要磁場Ⅱ，由于動能不變，所以由能量守恒得產(chǎn)生的熱量為mg（d+h），而線圈通過磁場區(qū)域Ⅱ時產(chǎn)生的熱量也為mg（d+h），所以總熱量為2mg（d+h），故D錯誤．

故選：B．

根據(jù)楞次定律分析感應(yīng)電流的方向和安培力方向．根據(jù)通過線框的電流及其變化情況相同，可分析線框在磁場Ⅰ中的運動情況．由能量守恒分析總熱量．