Question

2．如图所示，质量为m，高为h的矩形导体线框在竖直面内自由下落．其上下两边始终保持水平，途中恰好匀速穿过一个有理想边界、高也为h的匀强磁场区域，不计空气阻力，则线框在此过程中产生的内能为（　　）

• A． mgh
• B． 2mgh
• C． 大于mgh而小于2mgh
• D． 大于2mgh

Answer 1

分析 穿过闭合线框的磁通量发生变化时，线框产生感应电流，线框的机械能转化为电能，电流流过线圈，线圈发热而产生热量，线圈产生的热量等于线框减少的机械能，据此分析答题．

解答 解：线框穿过磁场时产生感应电流，线框的机械能减少，线框产生的热量等于线框减少的机械能，线框匀速下落，动能不变，重力势能减少，
线框下边从刚进入，直到线框上边刚出磁场，一直做匀速直线运动，重心下降的距离为2h，那么线框穿过磁场的整个过程中减少的机械能为：△E=mg•2h=2mgh，
则线框产生的热量：Q=△E=2mgh，故B正确，ACD错误；
故选：B．

点评 穿过线框的磁通量发生变化时，线框内产生感应电流，线框的机械能转化为焦耳热，从能量转化的角度分析即可正确解题．