Question

有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m，由高度H處自由下落，如圖所示，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后，線圈開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛好穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度也是L，線框在穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱是（　　）

• A．2mgL
• B．2mgL+mgH
• C．2mgL+

  3

  4

  mgH
• D．2mgL+

  1

  4

  mgH

Answer 1

分析：先根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度．線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再對(duì)整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用能量守恒定律求解電熱．

解答：解：設(shè)線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v．
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgH=

1

2

mv2
得：v=

2gH

從線框下落到cd剛穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程，根據(jù)能量守恒定律得焦耳熱為：
Q=2mgL+mgH-

1

2

m(

1

2

v)2=2mgL+

3

4

mgH．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題是運(yùn)用能量守恒定律處理電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題，關(guān)鍵要正確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的．