Question

【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區域，MN和M′N′是勻強磁場區域的水平邊界，邊界的寬度為s，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區域的v－t圖象(其中OA、BC、DE相互平行)．已知金屬線框的邊長為L(L<s)、質量為m，電阻為R，當地的重力加速度為g，圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量。(下落過程中bc邊始終水平)根據題中所給條件，以下說法正確的是( )

A. t2是線框全部進入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間

B. 從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應電流所做的功為

C. v1的大小可能為

D. 線框離開磁場過程中流經線框橫截面的電荷量比線框進入磁場過程中流經線框橫截面的電荷量多

Answer 1

【答案】AC

【解析】金屬線框進入磁場之前，做自由落體運動，下邊進入磁場切割磁感線產生感應電動勢和感應電流，下邊受到向上的安培力作用，做加速度減少的減速運動；導線框完全進入磁場中，導線框中磁通量不變，不產生感應電流，導線框不受安培力作用，受重力，做勻加速運動；導線框下邊開始出磁場時，上邊切割磁感線產生感應電動勢和感應電流，上邊受到向上的安培力作用，導線框做減速運動。全部離開后，以加速度g做勻加速運動，所以A正確；從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，，，B錯誤；當恰受力平衡時，mg＝，解得，即有可能，C正確；q=It=，進入和離開磁場，ΔΦ相同，所以q相同，D錯誤。.