如图所示的竖直平面内,水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场,其宽度均为d,I和Ⅱ之间有一宽度为h...
问题详情:
如图所示的竖直平面内,水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场,其宽度均为d,I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域,h>d.一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放,在穿过两磁场区域的过程中,通过线框的电流及其变化情况相同.重力加速度为g,空气阻力忽略不计.则下列说法正确的是( )
A.线框进入区域Ⅰ时与离开区域Ⅰ时的电流方向相同
B.线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C.线框有可能匀速通过磁场区域Ⅰ
D.线框通过区域Ⅰ和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h)
【回答】
解:A、线框进入区域I时磁通量增加,离开区域I时磁通量减少,所以由楞次定律判断知,线框进入区域I时与离开区域I时感应电流方向相反,故A错误.
B、根据楞次定律:感应电流阻碍导体与磁场的相对运动,可知线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同,均竖直向上.故B正确.
C、在穿过两磁场区域的过程中,因为通过线框的电流及其变化情况相同,由I=,知线圈刚进入两个磁场时的速度相同,运动情况相同,而在两个磁场之间,线圈要做匀加速运动,所以线圈在磁场Ⅰ中只能减速运动,故C错误.
D、研究线框刚进入Ⅰ磁场到刚要磁场Ⅱ,由于动能不变,所以由能量守恒得产生的热量为mg(d+h),而线圈通过磁场区域Ⅱ时产生的热量也为mg(d+h),所以总热量为2mg(d+h),故D正确.
故选:BD.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:多项选择
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