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磁場。一個阻值為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，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。不計空氣阻力，取g=10m/s2，則（    ）

A．線圈下邊緣剛進磁場時加速度最小

B．線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱為0.6J

C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，電流均為逆時針方向

D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，通過導線截面的電量相等

Answer 1

【知識點】閉合電路歐姆定律，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢綜合功和能關(guān)系問題。J2、L2。L3。

【答案解析】BD。A：正方形金屬線圈邊長l<d，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，說明在其下邊緣穿過磁場的過程中，線圈先做減速運動，安培力大于重力，隨著速度的減小，感應電動勢減小，感應電流減小，安培力減小，加速度也隨著減小。故A錯誤；
B：線圈一直做勻速運動，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，線圈在進入磁場過程中，電流均為逆時針，穿出磁場過程中，電流均為順時針，故C錯誤；
D：通過導線截面的電量：，與速度無關(guān)，即進入磁場和穿出磁場過程中通過導線截面的電量相等．故D正確．故選：BD

【思路點撥】本題要從下面三個方面分析得到正確答案。（1）剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，說明在其下邊緣穿過磁場的過程中，線圈先做減速運動，安培力大于重力，隨著速度的減小，感應電動勢減小，感應電流減小，安培力減小，加速度也隨著減小。
（2）根據(jù)能量守恒可以判斷在線圈下邊緣剛進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)系式解出線框剛進入磁場時的速度，結(jié)合動能定理解出線框的最小速度．解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)線圈下邊緣進入和穿出磁場時刻速度是相等的。把握這一點就好求解本題了。