Question

【题目】如图所示，水平线MN上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形异线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为L1 ， bc边长为L2 ， cd边离MN的高度为h．现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，不考虑空气阻力的影响，则从线框静止释放到完全离开磁场的过程中（ ）

A.回路中电流最大值一定为
B.匀速运动时回路中电流的热功率为
C.整个过程中通过导线横截面的电荷量为
D.整个过程中导线框中产生的热量为mg（h+L2）﹣

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、设线框在穿出磁场的过程中所能达到的最大速度为vm ， 则回路中最大感应电流为：Im= ．
由运动学公式可得当cd边刚穿出磁场时线框的速度为：v= ，因此时ab边所受安培力大小与重力的大小关系未知，故线圈的最大速度vm与cd边刚穿出磁场时线框的速度v= 的大小关系未知，故A错误
B、线框匀速运动时线框处于平衡状态，线框的重力G与线框中ab边所受的安培力F大小相等，即mg= ，此时回路中电流的热功率P与重力的功率相等PG
即PG=mgv= ，故B正确
C、整个过程中通过导线横截面的电荷量q= ，故C正确
D、设整个过程导线框中产生的热量为Q，线框匀速运动的速度为v，则根据能量守恒定律可得：mg（L2+h）=Q+ ，其中 ，
解得：Q=mg（L2+h）﹣ ，故D错误
故选：BC
【考点精析】关于本题考查的电功率和电功，需要了解电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式才能得出正确答案．