Question

如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間和L3L4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面�，F(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd＝L＝0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時(shí)刻cd邊與L2重合，t2時(shí)刻ab邊與L3重合，t3時(shí)刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時(shí)間間隔為0.6s，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10m/s2。則

A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈的電荷量為0.25C

B．線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為2m/s

C．線圈的長(zhǎng)度為1m

D．0～t3時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

 

Answer 1

A

【解析】

試題分析：這段時(shí)間內(nèi)線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v．根據(jù)平衡條件有：

聯(lián)立兩式解得：．故B錯(cuò)誤．的時(shí)間間隔內(nèi)線圈一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，知ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)，cd邊也剛進(jìn)磁場(chǎng)．設(shè)磁場(chǎng)的寬度為d，線圈下降的位移為3d，則有：

，代入解得：d=1m，所以線圈的長(zhǎng)度為：．故C錯(cuò)誤．

在0～時(shí)間內(nèi)，cd邊從運(yùn)動(dòng)到，通過(guò)線圈的電荷量為：．故A正確．0～時(shí)間內(nèi)，根據(jù)能量守恒得：

．故D錯(cuò)誤．

考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)