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，金屬線框的質量為m，電阻為R。在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場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(qū)域瞬間的速度－時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量。可知

A．金屬框初始位置的bc邊到邊界MN的高度為v1t1

B．金屬框的邊長為

C．磁場的磁感應強度為

D．在進入磁場過程中金屬框產(chǎn)生的熱為mgv1（t2-t1）

Answer 1

D

解析試題分析：由圖知在0-t₁時間內(nèi)金屬線框做勻加速運動，金屬框初始位置的bc邊到邊界MN的高度為 ．故A錯誤．由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，速度為v₁，運動時間為t₂-t₁，故金屬框的邊長：l=v₁（t₂-t₁）．故B錯誤．在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg=BIl，，又 l=v₁（t₂-t₁），聯(lián)立解得：，故C錯誤；金屬框在進入磁場過程中金屬框產(chǎn)生的熱為Q，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得：Q=mgl=mgv₁（t₂-t₁），故D正確。
考點：v-t圖線；法拉第電磁感應定律；能量守恒定律。