Question

【題目】如圖所示，虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度為l；質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd平面保持豎直，ab邊保持水平地從距離磁場(chǎng)上邊緣一定高處由靜止下落，以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間又以相同的速度v穿出磁場(chǎng)，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）

A. 線圈的電阻

B. 進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈下落的高度

C. 穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量

D. 線圈穿過(guò)磁場(chǎng)所用時(shí)間

Answer 1

【答案】AD

【解析】

線圈以相同速度v進(jìn)、出磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)寬度等于線圈邊長(zhǎng)，因此線圈一定是勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，此過(guò)程中線圈始終有一條邊在磁場(chǎng)中受安培力，由平衡條件得BIl=mg，其中感應(yīng)電流，解得，選項(xiàng)A正確；進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，位移為21，由能量守恒可知，線圈電阻產(chǎn)生的熱量等于線圈重力勢(shì)能的減少量，即Q=2mgl，C項(xiàng)錯(cuò)；線圈勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，因此線圈穿過(guò)磁場(chǎng)所用時(shí)間，選項(xiàng)D正確。