Question

如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R₀。在金屬線框的下方有一勻強磁場區域，MN和PQ是勻強磁場區域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里。現使金屬線框從MN上方某一髙度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿出勻強磁場區域瞬間的v-t圖象，圖象中的物理量均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是

 

A．金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adcba方向

B．金屬線框的邊長為v₁(t₂ -t₁)

C．磁場的磁感應強度為

D．金屬線框在0 - t₄的時間內所產生的熱量為

 

Answer 1

【答案】

BC

【解析】

試題分析：根據楞次定律可得金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿abcda，A錯誤；

由圖像可知，金屬框進入磁場過程中是勻速直線運動，速度為，運動時間為；所以金屬框的邊長 B正確；

在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力     解得 ，C正確；

金屬框在進入磁場過程中金屬框產生的熱為Q₁，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得

   金屬框在離開磁場過程中金屬框產生的熱為Q₂，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得 

即： D錯誤；

故選BC

考點：本題考查讀圖能力和分析較為復雜的電磁感應現象的能力．

點評：金屬框進入磁場前所做的運動是自由落體運動，由圖分析可知，金屬框進入磁場的過程中做勻速直線運動．根據平衡條件和電磁感應知識求解本題．