Question

如图，上下边界间距为l、方向水平向里的匀强磁场区域位于地面上方高l处。质量为m、边长为l、电阻为R的正方形线框距离磁场的上边界l处，沿水平方向抛出，线框的下边界进入磁场时加速度为零。则线框从抛出到触地的过程中

A．沿水平方向的分运动始终是匀速运动

B．磁场的磁感应强度为

C．产生的电能为2mgl

D．运动时间为

Answer

ACD

【解析】

试题分析：当线框下边界刚进入磁场前做平抛运动，线框左右两边界所受安培力大小都为，由左手定则可判断出两边界所受安培力方向相反，所以线框在水平方向将一直做匀速直线运动，A正确。在竖直方向利用平抛运动规律，可求出此时线框在竖直方向的分速度，由于框的下边界进入磁场时加速度为零，可得线框受的重力和竖直向上的安培力相等，即，电流，带入上式可得，将代入可得，B选项错误。由于框的下边界进入磁场时加速度为零可得线框受的重力和安培力相等，所以框以后直到落地在竖直方向将一直做匀速直线运动，根据能量守恒定律可知减少的势能转化为电能，，C正确。相框在刚到达磁场上边界所用时间由，得，之后直至落地所用时间，D正确 。

考点：平抛运动、安培定则、法拉第电磁感应定律等