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4mgLD. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL
答案:【答案】AC【解析】设线圈刚进入第一个磁场时速度为v1.线框进入第一个磁场前,由机械能守恒得:mgh=mv12解得:v1= 设线圈刚进入未知磁场时速度为v2,由运动学公式得:v22-v12=2g•2h,解得:v2==v1。线框进入两个磁场都做匀速直线运动,则有:mg=mg=联立以上三式解得,未知磁场的磁感应强度为:B′=,故A正确,B错误。线框穿过两个磁场时都做匀速直线运动,减少的重力势能都转化为电能,所以在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热为:Q=2×2mgL=4mgL,故C正确,D错误。故选AC。