Question

如圖，水平的平行虛線間距為d=60cm，其間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)阻值為R的正方形金屬線圈邊長(zhǎng)l＜d，線圈質(zhì)量m=100g．線圈在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s²，則(     )

  A．線圈下邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)加速度最小

  B．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為0.6J

  C．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，電流均為逆時(shí)針?lè)较?/p>

  D．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量相等

Answer 1

考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．

分析：（1）正方形金屬線圈邊長(zhǎng)l＜d，剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，說(shuō)明在其下邊緣穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框先做減速運(yùn)動(dòng)，完全在磁場(chǎng)中時(shí)線框再做加速運(yùn)動(dòng)

（2）根據(jù)能量守恒可以判斷在線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛穿出磁場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)能不變，重力勢(shì)能的減小全部轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為電熱；根據(jù)位移速度關(guān)系式解出線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，結(jié)合動(dòng)能定理解出線框的最小速度．

解答：  解：A：正方形金屬線圈邊長(zhǎng)l＜d，剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，說(shuō)明在其下邊緣穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框先做減速運(yùn)動(dòng)，安培力大于重力；隨速度的減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，則安培力減小，線框的加速度減�。�故A錯(cuò)誤；

B：下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，重力勢(shì)能的減小全部轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為電熱，故Q=mgd=0.1×10×0.6=0.6J，故B正確；

C：根據(jù)右手定則，線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，電流均為逆時(shí)針，穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，電流均為順時(shí)針，故C錯(cuò)誤；

D：通過(guò)導(dǎo)線截面的電量：，與速度無(wú)關(guān)，即進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電量相等．故D正確．

故選：BD

點(diǎn)評(píng)：決本題的關(guān)鍵根據(jù)根據(jù)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度是相等的，屬于簡(jiǎn)單題．