Question

如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，MN和M′N(xiāo)′是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，邊界的寬度為S，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開(kāi)始下落，圖乙是金屬線框由開(kāi)始下落到完全穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的v-t圖象(其中OA、BC、DE相互平行)。已知金屬線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜S）、質(zhì)量為m，電阻為R，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量．(下落過(guò)程中bc邊始終水平)根據(jù)題中所給條件，以下說(shuō)法正確的是：

A．t2是線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，t4是線框全部離開(kāi)磁場(chǎng)瞬間

B．從bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)為止，感應(yīng)電流所做的功為mgS

C．V1的大小可能為

D．線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量比線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流經(jīng)框橫截面的電荷量多

Answer 1

【答案】AC

【命題立意】本題旨在考查電磁感應(yīng)、安培力、速度圖像及其相關(guān)知識(shí)，考查分析解決問(wèn)題的能力和應(yīng)用圖象描述物理過(guò)程的能力。

【解析】金屬線框沒(méi)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，自由落體運(yùn)動(dòng)，下邊進(jìn)入磁場(chǎng)割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下邊受到向上的安培力作用，做加速度減少的減速運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框不受安培力作用，受重力，做勻加速運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線框下邊開(kāi)始出磁場(chǎng)時(shí)，上邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，上邊受到安培力作用，導(dǎo)線框做減速運(yùn)動(dòng)。全部離開(kāi)，以g勻加速運(yùn)動(dòng)。所以A正確；從bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)為止， ,

B 錯(cuò)誤；當(dāng)恰受力平衡時(shí)，,解之，有可能的，C正確；,進(jìn)入和離開(kāi)相同，所以q相同，D錯(cuò)誤

【舉一反三】從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的熱是多少？