Question

如图所示abcd为一竖直放置的正方形导线框，其平面与匀强磁场方向垂直．导线框沿竖直方向从磁场上边界开始下落，直到ab边出磁场（已知磁场高度大于导线框边长），则以下说法正确的是（ ）

A．线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导体横截面的电荷量相等
B．线圈进入磁场和离开磁场的过程中导体内产生的电热相等
C．线圈从进入磁场到完全离开磁场的过程中导体内产生的电热可能等于线圈重力势能的减小
D．若线圈在ab边出磁场时已经匀速运动，则线圈的匝数越多下落的速度越大

Answer

根据力平衡方程求出电流，确定出磁场进入磁场的时间，求出通过线框导线横截面积的电荷量q．
根据能量守恒定律求解线框进入磁场的过程中产生的焦耳热Q，同时借助于能量守恒定律可知，减小的重力势能等于增加的动能与产生的内能之和；
根据F=BIL，I=，E=BLv，则有，即有B2v=ρ密gρ电，下落的速度与匝数无关．
【解析】
A、线框在进入磁场的过程中，通过线框导线横截面积的电荷量q=It=
而线框在离开磁场的过程中，线圈的面积相等，所以通过线框导线横截面积的电荷量仍为q=It=，故A正确；
 B、线圈进入磁场和离开磁场的过程中导体内产生的电热，即为安培力做功，由于安培力大小不相等，所以产生热量也不等，故B错误；
C、线圈从进入磁场到完全离开磁场的过程中，线圈重力势能减小转化为导体内产生的电热与线框的动能，所以不可能相等，故C错误；
D、根据F=BIL，I=，E=BLv，则有，即有B2v=ρ密gρ电，下落的速度与匝数无关．故D错误；
故选：A