Question

【题目】如图，abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L．在这个磁场的正下方2h+L处还有一个未知的匀强磁场（图中未画出），金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是

A. 未知磁场的磁感应强度是 B. 未知磁场的磁感应强度是

C. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgL D. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL

Answer 1

【答案】AC

【解析】线框下落h时的速度为，且在第一个匀强磁场中有，当线框下落h+2L高度，即全部从磁场中穿出时，再在重力作用下加速，且进入下一个未知磁场时，线框进人下一个未知磁场时又有： ，所以，因为线框在进入与穿出磁场过程中要克服安培力做功并产生电能，即全部穿过一个磁场区域产生的电能为2mgL，故线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL，C正确。

点晴：解决本题关键是通过运动学公式求解线圈分别通过两个磁场区域的速度，利用线框在进入与穿出磁场过程中要克服安培力做功并产生电能进行求解。