Question

如圖，水平的平行虛線間距為d=60cm，其間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)阻值為R的正方形金屬線圈邊長l＜d，線圈質(zhì)量m=100g．線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)的速度相等．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s²，則(     )

  A．線圈下邊緣剛進(jìn)磁場時(shí)加速度最小

  B．線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱為0.6J

  C．線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中，電流均為逆時(shí)針方向

  D．線圈在進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中，通過導(dǎo)線截面的電量相等

Answer 1

考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢．

專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．

分析：（1）正方形金屬線圈邊長l＜d，剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)的速度相等，說明在其下邊緣穿過磁場的過程中，線框先做減速運(yùn)動，完全在磁場中時(shí)線框再做加速運(yùn)動

（2）根據(jù)能量守恒可以判斷在線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場到剛穿出磁場過程中動能不變，重力勢能的減小全部轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為電熱；根據(jù)位移速度關(guān)系式解出線框剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度，結(jié)合動能定理解出線框的最小速度．

解答：  解：A：正方形金屬線圈邊長l＜d，剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)的速度相等，說明在其下邊緣穿過磁場的過程中，線框先做減速運(yùn)動，安培力大于重力；隨速度的減小，感應(yīng)電動勢減小，感應(yīng)電流減小，則安培力減小，線框的加速度減小．故A錯誤；

B：下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)的速度相等，重力勢能的減小全部轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為電熱，故Q=mgd=0.1×10×0.6=0.6J，故B正確；

C：根據(jù)右手定則，線圈在進(jìn)入磁場過程中，電流均為逆時(shí)針，穿出磁場過程中，電流均為順時(shí)針，故C錯誤；

D：通過導(dǎo)線截面的電量：，與速度無關(guān)，即進(jìn)入磁場和穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量相等．故D正確．

故選：BD

點(diǎn)評：決本題的關(guān)鍵根據(jù)根據(jù)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時(shí)刻的速度是相等的，屬于簡單題．