题目内容
【题目】如图所示，边长为L、电阻不计的单匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率为P、额定电压为U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平．线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光．则
A. 有界磁场宽度l=L
B. 磁场的磁感应强度应为
C. 线框穿越磁场的速度恒为
D. 线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为mgL
【答案】AC
【解析】小灯泡始终正常发光，说明灯泡两端电压不变，故说明线圈在磁场只能做匀速运动，而且进入磁场和穿出磁场的过程都做匀速运动，则知有界磁场宽度l=L，故A正确．灯泡正常发光时电流为：I=
根据线框匀速运动受力平衡得：nBIL=mg，可得：B=
．故B错误．
设线框匀速运动的速度为v，由功能关系得：mgv=P，v=
，故C正确．线框穿越磁场的过程中，动能不变，减小的重力势能全部转化为系统的内能，由能量守恒定律得灯泡产生的焦耳热为2mgL，故D错误．故选AC．
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