Question

【題目】如圖所示，邊長為L、電阻不計(jì)的單匝正方形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，連接的小燈泡的額定功率為P、額定電壓為U，線框及小燈泡的總質(zhì)量為m，在線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾葹?/span>l，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線框平面垂直，其上、下邊界與線框底邊均水平．線框從圖示位置開始靜止下落，穿越磁場的過程中，小燈泡始終正常發(fā)光．則

A. 有界磁場寬度l=L

B. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為

C. 線框穿越磁場的速度恒為

D. 線框穿越磁場的過程中，燈泡產(chǎn)生的焦耳熱為mgL

Answer 1

【答案】AC

【解析】小燈泡始終正常發(fā)光，說明燈泡兩端電壓不變，故說明線圈在磁場只能做勻速運(yùn)動，而且進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程都做勻速運(yùn)動，則知有界磁場寬度l=L，故A正確．燈泡正常發(fā)光時電流為：I=根據(jù)線框勻速運(yùn)動受力平衡得：nBIL=mg，可得：B=．故B錯誤．
設(shè)線框勻速運(yùn)動的速度為v，由功能關(guān)系得：mgv=P，v=，故C正確．線框穿越磁場的過程中，動能不變，減小的重力勢能全部轉(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2mgL，故D錯誤．故選AC．