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)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，長邊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)過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運動，整個運動過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)過磁場邊界線L1后線圈要做一段減速運動

B.ab邊經(jīng)過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運動

C.cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為

D.從線圈開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程中，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L3時恰好勻速，說明線圈的重力剛好等于安培力，且cd邊經(jīng)過L4時ab邊剛好經(jīng)過L1，所以ab邊經(jīng)過L1時線圈也做勻速運動，A錯誤；

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

C．cd邊經(jīng)過L3時恰好開始做勻速運動，由受力平衡有：

，

即：

，

所以從cd邊經(jīng)過L3到cd邊經(jīng)過L4的時間為：

，

但從cd邊經(jīng)過L2到cd邊經(jīng)過L3線圈做加速運動，故cd邊經(jīng)過L2和L4的時間間隔大于，C錯誤；

D．從線圈開始運動到cd邊經(jīng)過L4過程中，根據(jù)能量守恒有：

，

得

，

D正確。

故選BD。