Question

【題目】如圖所示，水平線MN上方存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，MN上方有一單匝矩形異線框abcd，其質量為m，電阻為R，ab邊長為L1 ， bc邊長為L2 ， cd邊離MN的高度為h．現將線框由靜止釋放，線框下落過程中ab邊始終保持水平，且ab邊離開磁場前已做勻速直線運動，不考慮空氣阻力的影響，則從線框靜止釋放到完全離開磁場的過程中（ ）

A.回路中電流最大值一定為
B.勻速運動時回路中電流的熱功率為
C.整個過程中通過導線橫截面的電荷量為
D.整個過程中導線框中產生的熱量為mg（h+L2）﹣

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、設線框在穿出磁場的過程中所能達到的最大速度為vm ， 則回路中最大感應電流為：Im= ．
由運動學公式可得當cd邊剛穿出磁場時線框的速度為：v= ，因此時ab邊所受安培力大小與重力的大小關系未知，故線圈的最大速度vm與cd邊剛穿出磁場時線框的速度v= 的大小關系未知，故A錯誤
B、線框勻速運動時線框處于平衡狀態，線框的重力G與線框中ab邊所受的安培力F大小相等，即mg= ，此時回路中電流的熱功率P與重力的功率相等PG
即PG=mgv= ，故B正確
C、整個過程中通過導線橫截面的電荷量q= ，故C正確
D、設整個過程導線框中產生的熱量為Q，線框勻速運動的速度為v，則根據能量守恒定律可得：mg（L2+h）=Q+ ，其中 ，
解得：Q=mg（L2+h）﹣ ，故D錯誤
故選：BC
【考點精析】關于本題考查的電功率和電功，需要了解電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式才能得出正確答案．