问题 多选题

 如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线截面积相同,A的边长是B的二倍,A的密度是B的

1
2
,A的电阻是B的4倍,当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场中,A框恰能匀速下落,那么(  )

A.B框一定匀速下落

B.进入磁场后,A、B中感应电流强度之比是2:1

C.二框全部进入磁场的过程中,通过截面的电量相等

D.二框全部进入磁场的过程中,消耗的电能之比为1:1

答案

A、设线框下落的高度是h,线框做自由落体运动,线框进入磁场时的速度v2=2gh,v=

2gh
,两线框进入磁场时的速度相等,

线框进入磁场时受到的安培力F=BIL=B

BLv
R
L=
B2L2v
R
,A进入磁场时做匀速直线运动,则
B2L2v
R
=mg,A的边长是B的二倍,A的电阻是B的4倍,

两线框的速度相等,由

B2L2v
R
可知,B受到的安培力等于A受到的安培力;导线截面积相同,A的边长是B的二倍,A的密度是B的
1
2
,则A与B的质量相等,

B受到的重力与A的重力相等,所在B进入磁场时,受到的拿破仑等于重力,B受到的合力为零,B做匀速直线运动,故A正确;

B、线框进入磁场时的感应电流I=

E
R
=
BLv
R
,A的边长是B的二倍,A的电阻是B的4倍,进入磁场后,A、B中感应电流强度之比是1:2,故B错误;

C、感应电荷量Q=It=

BLv
R
×
L
v
=
BL2
R
,A的边长是B的二倍,A的电阻是B的4倍,二框全部进入磁场的过程中,通过截面的电量相等,故C正确;

D、消耗的电能W=I2Rt=(

BLv
R
2×R×
L
v
=
B2L3v
R
,v与B相同,A的边长是B的二倍,A的电阻是B的4倍,二框全部进入磁场的过程中,消耗的电能之比为2:1,故D错误;

故选AC.

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