Question

如图甲所示，是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的图像。已知金属线框的质量为，电阻为R，当地的重力加速度为（不计空气阻力），图像中坐标轴上所标出的字母、均为已知量。（下落过程中边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是（     ）

A．可以求出金属框的边长

B．线框穿出磁场时间等于进入磁场时间

C．线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同

D．线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等

Answer

AC

【解析】

试题分析：线框离开 磁场时做匀速运动，所以，故A正确；由于线框离开磁场时的速度大于进入磁场时的平均速度，因此线框穿出磁场的时间小于进入磁场的时间，故B错误；根据楞次定律，可以判定安培力在线框进入磁场和穿出磁场时的方向都向上，故C正确；由能量守恒，线框进入磁场时，，线框离开磁场时，，可见，故D错误。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势

【名师点睛】由图知，金属线框穿出磁场做匀速直线运动，所以：，可求出L；根据运动学公式，分段求出时间，再比较时间；根据楞次定律，可以判定安培力的方向；由能量守恒定律求出热量；本题电磁感应与力学知识简单的综合，培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题的能力。