题目内容
如图所示,相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d )、质量为m.将线框在磁场上方ab边距L1为h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时速度为V,cd边刚穿出磁场时速度也为V.从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )A.线框一直都有感应电流
B.线框一定有减速运动的过程
C.线框不可能有匀速运动的过程
D.线框产生的总热量为mg(d+h+L)
【答案】分析:从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中,穿过线框的磁通量先增大,再不变,最后减小,可判断有无感应电流产生.线框完全进入磁场后,到ab边刚出磁场,没有感应电流,线框做匀加速运动,ab边进入磁场时速度为V,cd边刚穿出磁场时速度也为V,说明线框出磁场过程一定有减速运动.根据能量守恒定律求出线框产生的总热量.
解答:解:
A、线框完全在磁场中运动时,磁通量不变,没有感应电流产生.故A错误.
B、C线框进入磁场过程,可能做匀速运动、加速运动和减速运动,完全在磁场中做匀加速运动,由于ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度都是V,则线框出磁场过程一定有减速运动.故B正确,C错误.
D、ab边进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程,根据能量守恒定律得 Q=mg(d+L).故D错误.
故选B
点评:本题关键要认真分析题设的条件,抓住ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度相同是分析的突破口,来分析线框可能的运动情况.
解答:解:
A、线框完全在磁场中运动时,磁通量不变,没有感应电流产生.故A错误.
B、C线框进入磁场过程,可能做匀速运动、加速运动和减速运动,完全在磁场中做匀加速运动,由于ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度都是V,则线框出磁场过程一定有减速运动.故B正确,C错误.
D、ab边进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程,根据能量守恒定律得 Q=mg(d+L).故D错误.
故选B
点评:本题关键要认真分析题设的条件,抓住ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度相同是分析的突破口,来分析线框可能的运动情况.
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