Question

【题目】如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场．现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（　　）

A.ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动

B.ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动

C.cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为

D.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为3mgL－

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．由于cd边经过L3时恰好匀速，说明线圈的重力刚好等于安培力，且cd边经过L4时ab边刚好经过L1，所以ab边经过L1时线圈也做匀速运动，A错误；

B．ab边经过L2后线圈做一段加速运动，故ab边经过L3时，安培力一定大于重力，所以ab边经过L3后线圈要做一段减速运动，B正确；

C．cd边经过L3时恰好开始做匀速运动，由受力平衡有：

，

即：

，

所以从cd边经过L3到cd边经过L4的时间为：

，

但从cd边经过L2到cd边经过L3线圈做加速运动，故cd边经过L2和L4的时间间隔大于，C错误；

D．从线圈开始运动到cd边经过L4过程中，根据能量守恒有：

，

得

，

D正确。

故选BD。