Question

【题目】如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d ， I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g ， 空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）

A.线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同
B.线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C.线框有可能匀速通过磁场区域I
D.线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h)

Answer 1

【答案】B,D
【解析】由楞次定律可知，线框进入区域I时感应电流为逆时针方向，而离开区域I时的电流方向为顺时针方向，故选项A错误；
由楞次定律可知，线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同，均向上，选项B正确；
因穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同，则可知线圈进入磁场区域I一定是减速运动，选项C错误；
线圈出离磁场区域I的速度应等于出离磁场区域Ⅱ的速度，则在此过程中，线圈的机械能的减小量等于线圈通过产生区域Ⅱ产生的电能，即Q2= mg(d+h)，则线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2Q2=2mg(d+h)，选项D正确。
故选BD
本题考查楞次定律的理解和应用。楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。