Question

【题目】如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d（d＜L）的正方形金属线框竖直放置。线框由静止释放，进入磁场过程中做匀速运动，完全离开磁场前已做匀速运动。已知重力加速度为g，则线框（　　）

A. 进、出磁场过程中电流方向相同

B. 进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等

C. 通过磁场的过程中产生的焦耳热为mg（L+d）

D. MN边离开磁场时的速度大小为

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

根据右手定律判断感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求解电量，根据能量守恒定律求解焦耳热，根据重力与安培力平衡求解速度即可；

A、根据右手定则可知：在进入磁场时感应电流的方向为逆时针方向，在离开磁场时感应电流方向为顺时针方向，故选项A错误；

B、根据法拉第电磁感应定律可知：，则电流为：，则电量为：，由于线圈进入磁场和离开磁场时的相同，电阻R不变，则进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等，故选项B正确；

C、由于进入磁场和离开磁场时均为匀速运动，说明进入和离开时速度相同，即动能相同，根据能量守恒定律可知：减少的重力势能转化为焦耳热，即产生的焦耳热为，故选项C正确；

D、由题可知，离开磁场时匀速运动，即重力与安培力平衡，即:

则离开磁场时速度为：，故选项D正确。