Question

5．如图，上下有界的匀强磁场，磁场方向水平垂直纸面向里，将线框从某高度无初速释放，落入该磁场中，l、d分别为磁场与线框的宽度，若下落过程中，线框平面始终位于纸平面内，下边框始终与磁场上下边界平行．则线框下落过程中（　　）

• A． 进入磁场时，线框中感应电流为逆时针方向
• B． 可能经历一个所受安培力减小的过程
• C． 当l＞d，线框可能进出磁场时都做匀速运动
• D． 当l=d，可能某过程中重力势能全部转化为线框的焦耳热

Answer 1

分析 线框匀速进入磁场，重力与安培力平衡．安培力与速度成正比，根据安培力经验公式 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，由安培力可求出速度．根据能量守恒求解焦耳热．
由动能定理和功的计算公式，求出转化为线框的焦耳热．

解答 解：A、线框进入磁场时，向里的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中感应电流为逆时针方向．故A正确；
B、若线框刚刚进入磁场时受到的安培力大于重力，则线框先做减速运动，由公式 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，可知线框可能经历一个所受安培力减小的过程，故B正确；
C、当l＞d，线框全部在磁场中运动的过程中做加速运动，则进出磁场的速度会发生变化，根据公式：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$可知不可能进出磁场时都做匀速运动．故C错误；
D、当l=d，线框全部进入到磁场中时，紧接着出磁场，可能某过程中做匀速直线运动，此过程中的重力势能全部转化为线框的焦耳热．故D正确．
故选：ABD

点评 本题是电磁感应中的力学问题，求解安培力和分析能量如何转化是两个关键，考查电磁感应、动能定理、平衡条件等知识综合应用和分析能力．