Question

【題目】如圖，上下邊界間距為l、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域位于地面上方高l處．質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l、電阻為R的正方形線框距離磁場(chǎng)的上邊界l處，沿水平方向拋出，線框的下邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度為零．則線框從拋出到觸地的過(guò)程中（　�。�

A. 沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)始終是勻速運(yùn)動(dòng)B. 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C. 產(chǎn)生的電能為2mglD. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，因切割磁感應(yīng)線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)左手定則可知，兩豎直邊的安培力方向相反，因安培力的大小相等，則水平方向線框受到的合力為零，則水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；線框的下邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度為零，即處于平衡狀態(tài)，則有：mg=BIl，而閉合電路歐姆定律，則有：，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的豎直方向速度為，綜上所得， ，故B錯(cuò)誤；因線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，即產(chǎn)生的電能為Q=2mgl，故C正確；根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，并分析豎直方向的運(yùn)動(dòng)：先自由落體運(yùn)動(dòng)，后勻速下落，自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，，因線框進(jìn)入磁場(chǎng)的豎直方向速度為，那么勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，因此線框從拋出到觸地的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=t1+t2=2 ，故D正確；故選ACD。