Question

如图所示，空间存在有界磁场I和Ⅱ，其中磁场I上下边界间距为4L，方向垂直纸面向里，大小为B，磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合，磁场Ⅱ的宽度为2L，方向垂直纸面向外，大小也为B．一质量为m，边长为L的金属线框以某一竖直速度v₀从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动，线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动，最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动，则（　　）

A．线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大

B．线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2＞v0

C．线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为v1= 2 3 gl

D．线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL

Answer 1

A、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡，即：mg=

B2L2v

R

，得：v=

mgR

B2L2

；故线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大；故A正确；
B、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡，即：mg=

B2L2v

R

，得：v=

mgR

B2L2

，故线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度为：v₂=v₀=

mgR

B2L2

，故B错误；
C、线圈完全在磁场Ⅰ中磁通量不变没有感应电流，不受安培力，做匀加速运动，加速度为g．则有：

v

21

-

v

20

=2g(3L)，则得：v₁=

v 20 +6gL

，故C错误；
D、线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中做匀速运动，动能不变，则机械能减小为△E=mgL，故D正确；
故选：AD．