问题 多选题

如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面向外,大小也为B.一质量为m,边长为L的金属线框以某一竖直速度v0从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动,线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动,最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动,则(  )

A.线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大

B.线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2>v0

C.线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为v1=

2
3
gl

D.线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL

答案

A、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡,即:mg=

B2L2v
R
,得:v=
mgR
B2L2
;故线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大;故A正确;

B、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡,即:mg=

B2L2v
R
,得:v=
mgR
B2L2
,故线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度为:v2=v0=
mgR
B2L2
,故B错误;

C、线圈完全在磁场Ⅰ中磁通量不变没有感应电流,不受安培力,做匀加速运动,加速度为g.则有:

v21
-
v20
=2g(3L),则得:v1=
v20
+6gL
,故C错误;

D、线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中做匀速运动,动能不变,则机械能减小为△E=mgL,故D正确;

故选:AD.

选择题
判断题