Question

【題目】如圖所示，在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間與L3，L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)有一矩形線圈abcd，長(zhǎng)邊ad=3L，寬邊cd=L，質(zhì)量為m，電阻為R，將其從圖示位置（cd邊與L1重合）由靜止釋放，cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L3時(shí)恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線圈始終處于同一豎直面內(nèi)，cd邊始終水平，已知重力加速度g=10 m/s2，則（　�。�

A.ab邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L1后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)

B.ab邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L3后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)

C.cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L2和L4的時(shí)間間隔大于

D.從線圈開始運(yùn)動(dòng)到cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L4過程中，線圈產(chǎn)生的熱量為2mgL－

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L3時(shí)恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊從L3到L4的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊到L4時(shí)ab邊開始到達(dá)L1，則ab邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L1后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．ab邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，線圈做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則ab邊進(jìn)入下方磁場(chǎng)的速度比cd邊進(jìn)入下方磁場(chǎng)的速度大，所受的安培力增大，所以ab邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L3后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C．cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L3時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有

而

聯(lián)立解得

cd邊從L3到L4的過程做勻速運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為

cd邊從L2到L3的過程中線圈做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，設(shè)此過程的時(shí)間為t1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

得

故cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L2和L4的時(shí)間間隔為

故C正確；

D．線圈從開始運(yùn)動(dòng)到cd邊經(jīng)過磁場(chǎng)邊界線L4過程，根據(jù)能量守恒得

故D錯(cuò)誤。

故選BC。