Question

【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)有方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為d，I和Ⅱ之間有一寬度為h的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，h＞d．一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d的正方形線框由距區(qū)域I上邊界某一高度處?kù)o止釋放，在穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)線框的電流及其變化情況相同．重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)與離開(kāi)區(qū)域I時(shí)的電流方向相同
B.線框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)與離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)所受安培力的方向相同
C.線框有可能勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域I
D.線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ產(chǎn)生的總熱量為Q=mg（d+h）

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)磁通量增加，離開(kāi)區(qū)域I時(shí)磁通量減少，所以由楞次定律判斷知，線框進(jìn)入?yún)^(qū)域I時(shí)與離開(kāi)區(qū)域I時(shí)感應(yīng)電流方向相反，故A錯(cuò)誤．

B、根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可知線框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)與離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)所受安培力的方向相同，均豎直向上．故B正確．

C、在穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)線框的電流及其變化情況相同，由I= ，知線圈剛進(jìn)入兩個(gè)磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，運(yùn)動(dòng)情況相同，而在兩個(gè)磁場(chǎng)之間，線圈要做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以線圈在磁場(chǎng)Ⅰ中只能減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．

D、研究線框剛進(jìn)入Ⅰ磁場(chǎng)到剛要磁場(chǎng)Ⅱ，由于動(dòng)能不變，所以由能量守恒得產(chǎn)生的熱量為mg（d+h），而線圈通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量也為mg（d+h），所以總熱量為2mg（d+h），故D錯(cuò)誤．

故選：B．

根據(jù)楞次定律分析感應(yīng)電流的方向和安培力方向．根據(jù)通過(guò)線框的電流及其變化情況相同，可分析線框在磁場(chǎng)Ⅰ中的運(yùn)動(dòng)情況．由能量守恒分析總熱量．