Question

【題目】如圖所示，兩個完全相同的閉合矩形導線框甲和乙，其中L1=2L2，在同一高度從圖示位置同時由靜止釋放，在其下方某一區域存在垂直紙面向里的勻強磁場（h>L1）。已知甲線框正好勻速進入磁場。下列判斷正確的是（ ）

A. 乙線框剛進入磁場時的加速度大小為3g

B. 乙線框完全進入磁場時的速度可能大于甲線框剛進入磁場時的速度

C. 進入磁場過程中，甲線框減少的機械能一定比乙線框少

D. 進入磁場過程中，甲線框減少的機械能一定比乙線框多

Answer 1

【答案】AC

【解析】設矩形線圈長邊為2L，短邊為L；對于線圈甲下邊進入磁場時做勻速運動，則有：mg=F安=；對于線圈乙下邊進入磁場時： ，解得a=3g，選項A正確；由以上分析可知，乙線圈進入磁場時做減速運動，而甲線圈做勻速運動，則乙線框完全進入磁場時的速度小于甲線框剛進入磁場時的速度，選項B錯誤；進入磁場過程中，克服安培力做功等于機械能減小量，則機械能減小量為2F安L；乙線框做減速運動，開始進入時安培力為甲的4倍，即4F安，因隨速度減小，安培力減小，則乙線圈進入磁場過程中的安培力的平均值大于2F安，則安培力的功大于2F安L，故選項C正確，D錯誤；故選AC.