Question

【題目】如圖所示的豎直平面內，水平條形區域I和Ⅱ內有方向垂直豎直面向里的勻強磁場，其寬度均為d，I和Ⅱ之間有一寬度為h的無磁場區域，h>d。一質量為m、邊長為d的正方形線框由距區域I上邊界某一高度處靜止釋放，在穿過兩磁場區域的過程中，通過線框的電流及其變化情況相同。重力加速度為g，空氣阻力忽略不計。則下列說法正確的是（ ）

A．線框進入區域I時與離開區域I時的電流方向相同

B．線框進入區域Ⅱ時與離開區域Ⅱ時所受安培力的方向相同

C．線框有可能勻速通過磁場區域I

D．線框通過區域I和區域Ⅱ產生的總熱量為Q=mg（d+h）

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：線框進入區域I時磁通量增加，離開區域I時磁通量減少，所以由楞次定律判斷知，線框進入區域I時與離開區域I時感應電流方向相反，故A錯誤．根據楞次定律：感應電流阻礙導體與磁場的相對運動，可知線框進入區域Ⅱ時與離開區域Ⅱ時所受安培力的方向相同，均豎直向上．故B正確．在穿過兩磁場區域的過程中，因為通過線框的電流及其變化情況相同，由，知線圈剛進入兩個磁場時的速度相同，運動情況相同，而在兩個磁場之間，線圈要做勻加速運動，所以線圈在磁場Ⅰ中只能減速運動，故C錯誤．

研究線框剛進入Ⅰ磁場到剛要磁場Ⅱ，由于動能不變，所以由能量守恒得產生的熱量為mg（d+h），而線圈通過磁場區域Ⅱ時產生的熱量也為mg（d+h），所以總熱量為2mg（d+h），故D錯誤．故選B。