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如图所示,质量为m边长为L的正方形线框从某一高度自由落下后,通过高度也为L的匀强磁场区域.则关于线框通过磁场全过程中产生的焦耳热Q,下列说法正确的是(  )
分析:线圈进入磁场和线圈离开磁场的过程,由于电磁感应,均受到向上的安培力,可能加速、减速、匀速通过磁场区域.
解答:解: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;
A、若线框刚进入磁场时加速度向上,做减速运动,内能的增加量等于重力势能的减小量与动能减少量之和,即Q大于2mgL,故A错误;
B、若线框刚进入磁场时加速度向下,做加速运动,内能的增加量与动能增加量之和等于重力势能的减小量,即Q小于2mgL,故B错误;
C、D若线框刚进入磁场时加速度为零,做匀速运动,内能的增加量等于于重力势能的减小量,即Q等于2mgL,故C正确,D错误;
故选:C
点评:本题关键明确线圈穿过磁场区过程可以分为加速、匀速和减速三种情况,然后根据能量守恒定律分析,不难.
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A、若要电流表正常工作,电流由M→N
B、若将量程扩大2倍,只需将磁感应强度变为原来的
1
2
倍
C、若将量程扩大2倍,可换一根劲度系数为原来
1
2
倍的轻弹簧
D、若将量程扩大2倍,需要将磁感应强度和弹簧劲度系数均增大为原来2倍

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