Question

1．均勻?qū)Ь�制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m．將其置于磁感強(qiáng)度為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示．線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界面平行．則 下列說法正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定最大
• B． 線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中一定做減速運(yùn)動(dòng)
• C． 線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程其加速度可能變大也可能變小，也可能為零
• D． 線框從釋放到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框減少的重力勢(shì)能等于它增加的動(dòng)能與產(chǎn)生的焦耳熱之和

Answer 1

分析 當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，會(huì)受到向上的安培力，若安培力小于重力則線框繼續(xù)加速．

解答 解：AB、線框下落過程有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
得：v=$\sqrt{2gh}$，
所受安培力：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
若mg＞F，則線框具有向下的加速度，速度增大，E=BLV增大，則當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不是最大，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、若線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：mg＞F，mg-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，a＞0，加速，v增大，則合力減小，a減��；
若mg＜F，則mg-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma，a＜0，減速，v減小，則合力減小，a減小，
若mg=F，則a=0，v不變，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程其加速度可能變小，可能為0，不可能變大，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)能量守恒知：線框從釋放到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框減少的重力勢(shì)能等于它增加的動(dòng)能與產(chǎn)生的焦耳熱之和，故D正確；
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路知識(shí)的綜合，安培力與速度的關(guān)系要會(huì)推導(dǎo)，并會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律分析加速度的變化．