解题思路:线框进入过程匀速运动,所以重力等于安培力的大小,线框出磁场的过程中向上的安培力大于重力,线框做减速运动.
当线框运动到如图所示的位置时做匀速直线运动,即此时受力平衡
即mg=F安=
B2L2V
R
当线框下落到如图所示位置:
此时线框中磁通量不变,无感应电动势和电流,不受安培力,只受重力,所以物体做匀加速直线运动,速度一定增大,故上边框出磁场时的速度大于下边框进入磁场的速度,所用时间比t短,故A错误,B正确.
由于当线框进入磁场时做匀速直线运动,受力mg=F安=
B2L2V
R,
所以进入过程重力做功与克服安培力做功一样多,即重力做功大小等于产生的热量,
而上边框在磁场中运动的过程速度大于线框刚进入时速度,产生的电动势、电流大于一开始的数值,故向上的安培力大于重力,所以产生的热量大于mgh,故C正确,D错误.
故:BC
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: 注意切割产生电动势的物体中,产生的电热等于克服安培力所做的功,所以解电热的题目可以直接解出克服安培力所做的功.