Question

【題目】如圖所示，磁感應強度為B的有界勻強磁場的寬度為L，一質量為m、電阻為R、邊長為d（d＜L）的正方形金屬線框豎直放置。線框由靜止釋放，進入磁場過程中做勻速運動，完全離開磁場前已做勻速運動。已知重力加速度為g，則線框（　　）

A. 進、出磁場過程中電流方向相同

B. 進、出磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量相等

C. 通過磁場的過程中產生的焦耳熱為mg（L+d）

D. MN邊離開磁場時的速度大小為

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

根據右手定律判斷感應電流方向，根據法拉第電磁感應定律求解電量，根據能量守恒定律求解焦耳熱，根據重力與安培力平衡求解速度即可；

A、根據右手定則可知：在進入磁場時感應電流的方向為逆時針方向，在離開磁場時感應電流方向為順時針方向，故選項A錯誤；

B、根據法拉第電磁感應定律可知：，則電流為：，則電量為：，由于線圈進入磁場和離開磁場時的相同，電阻R不變，則進、出磁場過程中通過線框某一橫截面的電荷量相等，故選項B正確；

C、由于進入磁場和離開磁場時均為勻速運動，說明進入和離開時速度相同，即動能相同，根據能量守恒定律可知：減少的重力勢能轉化為焦耳熱，即產生的焦耳熱為，故選項C正確；

D、由題可知，離開磁場時勻速運動，即重力與安培力平衡，即:

則離開磁場時速度為：，故選項D正確。