Question

【題目】如圖所示，在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間與L3，L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，長(zhǎng)邊ad=3L，寬邊cd=L，質(zhì)量為m，電阻為R，將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放，cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線L3時(shí)恰好開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈始終處于同一豎直面內(nèi)，cd邊始終水平，已知重力加速度g=10 m/s2，則（　�。�

A.ab邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線L1后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)

B.ab邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線L3后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)

C.cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線L2和L4的時(shí)間間隔為

D.從線圈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界線L4過(guò)程中，線圈產(chǎn)生的熱量為3mgL－

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．由于cd邊經(jīng)過(guò)L3時(shí)恰好勻速，說(shuō)明線圈的重力剛好等于安培力，且cd邊經(jīng)過(guò)L4時(shí)ab邊剛好經(jīng)過(guò)L1，所以ab邊經(jīng)過(guò)L1時(shí)線圈也做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

B．ab邊經(jīng)過(guò)L2后線圈做一段加速運(yùn)動(dòng)，故ab邊經(jīng)過(guò)L3時(shí)，安培力一定大于重力，所以ab邊經(jīng)過(guò)L3后線圈要做一段減速運(yùn)動(dòng)，B正確；

C．cd邊經(jīng)過(guò)L3時(shí)恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，由受力平衡有：

，

即：

，

所以從cd邊經(jīng)過(guò)L3到cd邊經(jīng)過(guò)L4的時(shí)間為：

，

但從cd邊經(jīng)過(guò)L2到cd邊經(jīng)過(guò)L3線圈做加速運(yùn)動(dòng)，故cd邊經(jīng)過(guò)L2和L4的時(shí)間間隔大于，C錯(cuò)誤；

D．從線圈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd邊經(jīng)過(guò)L4過(guò)程中，根據(jù)能量守恒有：

，

得

，

D正確。

故選BD。