Question

【題目】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'是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直．現(xiàn)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．已知金屬線框的質(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v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均為已知量（下落過(guò)程中線框abcd始終在豎直平面內(nèi)，且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.可以求出金屬線框的邊長(zhǎng)
B.線框穿出磁場(chǎng)時(shí)間（t4﹣t3）等于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)間（t2﹣t1）
C.線框穿出磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程所受安培力方向相同
D.線框穿出磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱相等

Answer 1

【答案】A,C
【解析】解：A：線框離開(kāi) 磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以：L=v3（t4﹣t3），A符合題意；

B：由于線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的平均速度，因此線框穿出磁場(chǎng)的時(shí)間小于進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間，B不符合題意；

C：根據(jù)楞次定律，可以判定安培力在線框進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)時(shí)的方向都向上，C符合題意；

D：由能量守恒，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，mgL=Q2，可見(jiàn)Q1＜Q2，D不符合題意．

所以答案是：AC

【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解V-t圖象(v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng))，還要掌握安培力(安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．