Question

（2006?汕頭二模）空中有一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖所示，磁場區(qū)域的高度為h．一質(zhì)量為m的長方形金屬線框abcd（cd邊長大于h）從磁場的上方下落，已知線框的ab邊在磁場區(qū)域運(yùn)動的過程都是勻速運(yùn)動，所用時間為t．則線框的cd邊在磁場區(qū)域運(yùn)動的過程（　�。�

A．做勻速運(yùn)動

B．所用時間比t短

C．線框產(chǎn)生的熱量大于mgh

D．線框產(chǎn)生的熱量等于mgh

Answer 1

分析：線框進(jìn)入過程勻速運(yùn)動，所以重力等于安培力的大小，線框出磁場的過程中向上的安培力大于重力，線框做減速運(yùn)動．

解答：解：當(dāng)線框運(yùn)動到如圖所示的位置時做勻速直線運(yùn)動，即此時受力平衡
即mg=F_安=

B2L2V

R

當(dāng)線框下落到如圖所示位置：

此時線框中磁通量不變，無感應(yīng)電動勢和電流，不受安培力，只受重力，所以物體做勻加速直線運(yùn)動，速度一定增大，故上邊框出磁場時的速度大于下邊框進(jìn)入磁場的速度，所用時間比t短，故A錯誤，B正確．
由于當(dāng)線框進(jìn)入磁場時做勻速直線運(yùn)動，受力mg=F_安=

B2L2V

R

，
所以進(jìn)入過程重力做功與克服安培力做功一樣多，即重力做功大小等于產(chǎn)生的熱量，
而上邊框在磁場中運(yùn)動的過程速度大于線框剛進(jìn)入時速度，產(chǎn)生的電動勢、電流大于一開始的數(shù)值，故向上的安培力大于重力，所以產(chǎn)生的熱量大于mgh，故C正確，D錯誤．
故：BC

點(diǎn)評：注意切割產(chǎn)生電動勢的物體中，產(chǎn)生的電熱等于克服安培力所做的功，所以解電熱的題目可以直接解出克服安培力所做的功．