题目内容
【题目】如图所示,相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m ,电阻为R ,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为
,cd边刚离开磁场时速度也为
,则从线圈cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中。下列说法不正确的是: ( )
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A. 线圈可能是加速进入磁场的 B. 感应电流所做的功为2mgd
C. 线圈的最小速度可能为
D. 线圈的最小速度一定为![]()
【答案】A
【解析】A、线圈全部进入磁场时没有感应电流,不受安培力,做匀加速运动,而cd边刚离开磁场与刚进入磁场时速度相等,所以线圈进磁场时要减速,A错误;
B、根据能量守恒可知:从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:线圈动能变化量为0,重力势能转化为线框产生的热量Q=mgd,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以线圈穿出磁场与进入磁场的过程运动情况相同,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故B正确;
C、线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前做匀速运动,因为完全进入磁场时的速度最小,则
,则线圈下落的最小速度可能为:
,故C错误;
D、设线圈的最小速度为vm,可知全部进入磁场的瞬间速度最小。由动能定理,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有:
,有
,综上可解得线圈的最小速度为
,故D正确;
本题选择错误答案,故选:A。
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