题目内容
【题目】如图,上下边界间距为l、方向水平向里的匀强磁场区域位于地面上方高l处.质量为m、边长为l、电阻为R的正方形线框距离磁场的上边界l处,沿水平方向抛出,线框的下边界进入磁场时加速度为零.则线框从抛出到触地的过程中( )
A. 沿水平方向的分运动始终是匀速运动B. 磁场的磁感应强度为
C. 产生的电能为2mglD. 运动时间为2
【答案】ACD
【解析】
线框进入磁场后,因切割磁感应线,从而产生感应电流,依据左手定则可知,两竖直边的安培力方向相反,因安培力的大小相等,则水平方向线框受到的合力为零,则水平方向做匀速直线运动,故A正确;线框的下边界进入磁场时加速度为零,即处于平衡状态,则有:mg=BIl,而闭合电路欧姆定律,则有:,线框进入磁场的竖直方向速度为,综上所得, ,故B错误;因线框进入磁场后,做匀速直线运动,那么减小的重力势能转化为电能,即产生的电能为Q=2mgl,故C正确;根据分运动与合运动的等时性,并分析竖直方向的运动:先自由落体运动,后匀速下落,自由落体运动的时间,,因线框进入磁场的竖直方向速度为,那么匀速运动的时间为,因此线框从抛出到触地的过程中,运动时间为t=t1+t2=2 ,故D正确;故选ACD。
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