Question

【題目】如圖所示，相距均為 d 的的三條水平虛線(xiàn) L1 與 L2、L2 與 L3 之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B。一個(gè)邊長(zhǎng)也是 d 的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，從 L1 上方一定高處由靜止開(kāi)始自由下落，當(dāng) ab 邊剛越過(guò) L1 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速度 v1 做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng) ab 邊在越過(guò) L2 運(yùn)動(dòng)到 L3之前的某個(gè)時(shí)刻，線(xiàn)框又開(kāi)始以速度 v2 做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在線(xiàn)框從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)?/span> v2 的過(guò)程中，設(shè)線(xiàn)框的動(dòng)能變化量大小為△Ek，重力對(duì)線(xiàn)框做功大小為 W1，安培力對(duì)線(xiàn)框做功大小為 W2，過(guò)程中產(chǎn)生的電能大小為 E0，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 在導(dǎo)線(xiàn)框下落過(guò)程中，由于重力做正功，所以有 v2＞v1

B. 在導(dǎo)線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線(xiàn)框中的平均感應(yīng)電流為 0

C. 從 ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)?/span> v2 的過(guò)程中，線(xiàn)框中的電流方向沒(méi)有發(fā)生變化

D. 從 ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)?/span> v2 的過(guò)程中，線(xiàn)框動(dòng)能的變化量大小為 △Ek＝W2－W1－E0

Answer 1

【答案】B

【解析】在導(dǎo)體框下落過(guò)程中，重力做正功，但安培力做負(fù)功，故不能根據(jù)重力做功判斷兩次勻速的速度大��；設(shè)線(xiàn)框的電阻為R，質(zhì)量為m，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)，線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為，線(xiàn)框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： ，線(xiàn)框所受的安培力大小為，由于線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有： ①，線(xiàn)框以速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： ，線(xiàn)框所受的安培力大小為，由于線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有： ②，由①②比較得，故A錯(cuò)誤；在導(dǎo)線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線(xiàn)框中磁通量變化為0，則由，可知通過(guò)線(xiàn)框截面的電荷量為0，由，可知線(xiàn)框中的平均感應(yīng)電流為0，故B正確；由右手定則判斷知，線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，ab邊在越過(guò)運(yùn)動(dòng)到之前感應(yīng)電流方向變?yōu)槟鏁r(shí)針，故C錯(cuò)誤；從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)?/span>的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：線(xiàn)框動(dòng)能的變化量的大小為，故D錯(cuò)誤；故選B.