Question

如图所示，质量为m，高为h的矩形线框自某一高度自由下落后，通过一宽度也为h的匀强磁场，则线框通过磁场

如图所示，质量为m，高为h的矩形线框自某一高度自由下落后，通过一宽度也为h的匀强磁场，则线框通过磁场过程中产生的焦耳热：（　　）①可能等于2mgh②可能大于2mgh③可能小于2mgh④可能为零．A．①②④B．②③④C．①②③D．①②③④

Answer 1

线圈进入磁场和线圈离开磁场的过程，由于磁通量的变化产生感应电动势，最终导致受到安培力，根据楞次定律，“来拒去留”，故安培力一直向上；
①若F_A=G，匀速通过磁场区；
②若F_A＞G，减速通过磁场区；
③若F_A＜G，加速通过磁场区；
根据能量守恒定律，重力势能的减小量等于动能的增加量和内能的增加量之和；
若减速，内能的增加量大于重力势能的减小量，即大于2mgh，故②正确；
若匀速，内能的增加量等于重力势能的减小量，即等于2mgh，故①正确；
若加速，内能的增加量小于重力势能的减小量，即小于2mgh，故③正确；
线圈进入磁场和线圈离开磁场的过程，一定有感应电流，故内能一定增加，故④错误；
故选：C．