如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.一

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  • 解题思路:线框匀速运动时,重力与安培力平衡,安培力公式F=

    B

    2

    l

    2

    v

    R

    ,由平衡条件可研究出两次匀速运动时速度的大小关系.根据动能定理求解动能的变化量大小.由动能和重力势能的变化量求解机械能的减小量.

    A、在导体框下落过程中,重力做正功,但安培力做负功,不能根据重力做功判断两速度的大小.

    设线框匀速运动时速度大小为v,线框的电阻为R,质量为m.

    ab边进入磁场,由于线框匀速运动,则有

    mg=

    B2d2v1

    R ①

    线框以速度v2做匀速直线运动时,有

    线框中总的感应电动势为 E=2Bdv2,线框所受的安培力大小为 F=2BId=2Bd•

    2Bdv2

    R=

    4B2d2v2

    R ②

    由①②比较得,v1>v2.故A错误.

    B、C、从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,根据动能定理得:线框动能的变化量为-△Ek=W1-W2.则得△Ek=W2-W1.故B正确,C错误.

    D、从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少等于重力势能的减小量与动能减小量之和,而重力势能的减小量等于重力做功W1,即有△E=W1+△Ek. 故D错误.

    故选:B

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 本题运用能量守恒定律分析电磁感应现象,首先要明确涉及到几种形式的能,其次要搞清能量如何转化,再根据减小的能与增加的能相等列式分析.

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