题目内容

16．将由均匀导线制成的总质量为m=200g单匝正方形闭合线框abcd置于磁场方向垂直向里、宽度为d=50cm（大于线框的边长）的有界匀强磁场上方某一高度处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd始终与水平的磁场边界平行，其cd边刚进入磁场和刚穿出磁场时，线框的速度相等，不计空气阻力，取g=10m/s2，则（　　）
A．线框在进入磁场和穿出磁场过程中，线框中电流方向均为a→b→c→d→a
B．在线框进入磁场过程中，线框cd边刚进磁场时线框的加速度向下
C．在线框进入磁场过程中，线框中产生的焦耳热为1J
D．在线框在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等

分析 由右手定则可以判定出感应电流方向；
由匀变速直线运动的水的围观公式求出线框速度，然后由E=BLv求出感应电动势；
由欧姆定律可以求出电势差；
由安培力公式求出安培力，由牛顿第二定律求出h．

解答 解：A、由右手定则可知，cd边刚进入磁场时感应电流方向为a→c→d→b→a，故A错误；
B、由左手定则可知，cd受力向上；故加速度向上；故B错误；
C、由于速度的大小未知，故无法明确线框中产生的焦耳热；故C错误；
D、因cd的速度相等，且在进入和穿出中初速度相等，受力相同；故通过的导线截面的电量相等；故D正确；
故选：D．

点评 本题是电磁感应与电路、力学相结合的题目，分析清楚线框运动过程，应用右手定则、匀变速运动的速度位移公式、E=BLv、安培力公式、牛顿第二定律即可正确解题．

练习册系列答案
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你认为这位同学的解法是否合理，若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．

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