Question

20．如圖所示，相距為d的兩水平線L₁和L₂分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B，正方形線框abcd邊長為L（L＜d）、質量為m．將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，當ab邊進入磁場時速度為v₀，cd邊剛穿出磁場時速度也為v₀，從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中（　�。�

• A． 線框一直都有感應電流
• B． 線框一直勻速運動
• C． 線框產生的熱量為mg（d+h+L）
• D． 線框有一階段的加速度為g

Answer 1

分析 正方形線框abcd邊長為L（L＜d），所以有一段過程線框完全進入磁場，線框無感應電流，只受重力．
根據能量守恒研究從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程求解．

解答 解：A、正方形線框abcd邊長為L（L＜d），線框完全進入磁場后穿過線框的磁通量不變，不產生感應電流，故A錯誤．
B、線框ab邊剛進入磁場速度為v₀，cd邊剛穿出磁場時速度也為v₀，線框有一階段的加速度為g．在這過程中必然有加速過程和減速過程，線框完全進入磁場后穿過線框的磁通量不變，不產生感應電流，線框不受安培力作用，線框勻加速向下運動，加速度a=g，故B錯誤，D正確．
C、根據能量守恒研究從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程：動能變化為0，重力勢能轉化為線框產生的熱量，由能量守恒定律可知：Q=mg（d+L），故C錯誤．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵根據根據正方形線框abcd邊長為L（L＜d），進行受力分析，明確研究過程的運動情況．