如图所示,正方形线框ABCD在有界匀强磁场边界MN上方某处处于静止状态,线框平面在纸面里,CD边平行于MN,CD到MN的距离为h,线框的质量为m,电阻为R,边长为L,线框共有N匝,匀强磁场磁感
如图所示,正方形线框ABCD在有界匀强磁场边界MN上方某处处于静止状态,线框平面在纸面里,CD边平行于MN,CD到MN的距离为h,线框的质量为m,电阻为R,边长为L,线框共有N匝,匀强磁场磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,磁场两边界MN、PQ水平,间距为H,H>L,由静止释放线框,线框在下落过程中始终保持竖直且CD边始终保持水平,CD边刚进入磁场时线框的加速度为零,AB边刚要出磁场时加速度也为零,则 ( )
A. CD离MN的距离为m2gR2 2N2B4L4
B. 线框进磁场的过程中通过线框某一导线横截面的电荷量为NBL2 R
C. 线框CD边刚出磁场时的速度大小为
+gHm2g2R2 N4B4L4
D. 线框进磁场产生的焦耳热与出磁场产生的焦耳热之比为L H
B2L2v |
R |
由机械能守恒定律可知mgh=
1 |
2 |
m2gR2 |
2N4B4L4 |
B、产生的电量q=
. |
I |
NBS |
R |
NBL2 |
R |
C、由题意可知,线框ABCD进入磁场的过程速度不变,从AB边刚进入磁场到CD边刚要出磁场的过程,由机械能守恒定律可知:
1 |
2 |
1 |
2 |
所以CD边刚出磁场时的速度大小为
|
故C错误;
D、由题意可知,线框ABCD进入磁场的过程中重力势能等于焦耳热,则Q进=mgL,
由于CD刚进入磁场时和AB边刚要离开磁场时的速度相等,则线框ABCD从AB边刚进入磁场到AB边刚离开磁场的过程,由能量守恒定律可知:
1 |
2 |
1 |
2 |
所以Q出=mgH,
则
Q进 |
Q出 |
L |
H |
故D正确.
故选:BD.
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