Question

【題目】如圖所示，在水平界面MN、PQ、JK之間，分布著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域1和2，兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，方向相反且都垂直于紙面，兩個(gè)區(qū)域的高度都為，寬度無(wú)限。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為的單匝正方形導(dǎo)線框abcd，從磁場(chǎng)上方某處豎直自由下落，ab邊保持水平且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)ab邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域1時(shí)，線框恰開始做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下落到區(qū)域2的中間位置時(shí)，線框的速度大小為。已知重力加速度大小為g，則（ ）

A. ab邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域1時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小

B. 線框ab邊下落到區(qū)域2中間位置時(shí)速度

C. 當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域2時(shí)，線框的加速度大小為3g

D. 線框從ab邊進(jìn)入?yún)^(qū)域1到ab邊下落到區(qū)域2中間位置的過程中產(chǎn)生的總熱量

Answer 1

【答案】AC

【解析】ab邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域1時(shí)，線框恰開始做勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力平衡，則有，又，聯(lián)立得：，故A正確；由題無(wú)法知道線框ab邊下落到區(qū)域2中間位置時(shí)是否處于平衡狀態(tài)，故無(wú)法求出的表達(dá)式，故B錯(cuò)誤；當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域2時(shí)，ab和cd兩邊都切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，感應(yīng)電流為，線框所受的安培力大小為，又，故安培力，根據(jù)牛頓第二定律得，解得a=3g，加速度方向豎直向上，故C正確；線框從ab邊進(jìn)入?yún)^(qū)域1到ab邊下落到區(qū)域2中間位置的過程中減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱量，由能量守恒得：，故D錯(cuò)誤；選AC.