如图所示,位于竖直平面的正方形导线框abcd,边长为L=10cm,线框质量为m=0.1kg,电阻为R=0.5Ω,其下方有一匀强磁场区域,该区域上、下两边界间的距离为H=35cm,磁场的磁感应强度为B=5T,方向
如图所示,位于竖直平面的正方形导线框abcd,边长为L=10cm,线框质量为m=0.1kg,电阻为R=0.5Ω,其下方有一匀强磁场区域,该区域上、下两边界间的距离为H=35cm,磁场的磁感应强度为B=5T,方向与线框平面垂直.让线框从距磁场上边界肛15cm处自由下落,已知在线框dc边进入磁场后到ab边进入磁场前,有一段时间内线框的速度保持不变(g=10m/s2),F列说法正确的是( )
A. 线框在其dc边进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,一定先做加速度逐渐减小,速度逐渐增大的直线运动
B. 从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场下边界的过程中,线框速度的最大值是2m/s
C. 从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场下边界的过程中,线框克服安培力做的总功是0.05J
D. 从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场下边界(未出下边界)的过程中,线框所受安培力的最大值为1N
E=BLv…②
I=
E |
R |
FA=BIL…④
将数据代入以上①②③④式可得:FA=0.85N<mg,线框具有向下的加速度,故将继续加速,但随着速度的增大,安培力增大,加速度减小.故A正确.
B、当ab边进入磁场的瞬间,线框处于匀速运动状态,则有:mg=FA…⑤
此时是cd边刚到达磁场下边界前所受安培力最大,为1N.同时,由②③④⑤四式可知,此时线框的速度为2m/s,当线框全部进入磁场后,线框将继续加速,故cd边刚刚到达磁场下边界时,速度一定大于2m/s.故B错误,D正确.
C、从线框开始下落至ab边刚进入磁场的过程中,对线框运用动能定理,有:mg(h+L)+WA=
1 |
2 |
故选:ACD.
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