Question

如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v₀。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I（不计空气阻力），则

A．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等

B．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多

C．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小

D．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率

Answer

BC

【解析】

试题分析：根据能量守恒定律知道，线框在运动过程中要克服安培力做功，消耗机械能，故返回原位置时速率减小，由动能定理可知，上升过程动能变化量大，合力做功多，所以选项A错误；分析线框的运动过程可知，在任一位置，上升过程的安培力大于下降过程中的安培力，而上升、下降位移相等，故上升过程克服安培力做功大于下降过程中克服安培力做的功，产生热量多，所以选项B正确；以线框为对象分析受力可知，在上升过程做减速运动，有，故有，所以上升过程中，速度减小，加速度也减小，故选项C正确；同C分析可知，在下降过程中的加速度小于上升过程的加速度，而上升、下降的位移相等，故可知上升时间较短，下降时间较长，两过程中重力做功大小相同，由功率公式可知，上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力做的平均功率，所以选项D错误；

考点：电磁感应、电功、电功率