Question

【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)有一方向垂直紙面向外、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上、下邊界水平。有一個(gè)連接小燈泡的總質(zhì)量為m的正方形金屬線框從磁場(chǎng)上方某一高度由靜止釋放，穿越磁場(chǎng)的過程中，小燈泡始終正常發(fā)光。已知小燈泡的額定功率為P、額定電壓為U，線框電阻不計(jì)，且下落過程中，底邊始終保持水平，重力加速度為g，則

A. 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為

B. 線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為

C. 線框進(jìn)磁場(chǎng)的過程中通過小燈泡的電量為

D. 線框穿越磁場(chǎng)的過程中，燈泡產(chǎn)生的焦耳熱為mgd

Answer 1

【答案】ABC

【解析】小燈泡始終正常發(fā)光，說明燈泡兩端電壓不變，故說明線圈在磁場(chǎng)只能做勻速運(yùn)動(dòng)，而且進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過程都做勻速運(yùn)動(dòng)，則知有界磁場(chǎng)寬度d=L。燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為：I=P/U；根據(jù)線框勻速運(yùn)動(dòng)受力平衡得：BIL=mg，可得：．故A正確。設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，由功能關(guān)系得：mgv=P，，故B正確。線框進(jìn)磁場(chǎng)的過程中通過小燈泡的電量為 ，選項(xiàng)C正確；線框穿越磁場(chǎng)的過程中，動(dòng)能不變，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，由能量守恒定律得燈泡產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd，故D錯(cuò)誤。故選ABC。