Question

【题目】如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（　　）

A.ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动

B.ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动

C.cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于

D.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；

B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；

C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有

而

联立解得

cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为

cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得

得

故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为

故C正确；

D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得

故D错误。

故选BC。