Question

如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为0.1m。在虚线区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为T。现用恒力F拉线框，线框到达1位置时，以速度v₀＝3 m/s进入匀强磁场并开始计时。在t＝3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中v－t图像如图(b)所示，那么

A. t＝0时刻线框右侧边两端MN间的电压为0.75 V

B. 恒力F的大小为0.5 N

C. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为3 m/s

D. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为1 m/s

Answer

AB

【解析】设每边电阻为r，在刚进入磁场时MN间的电压为，A正确；线框在完全进入磁场后，由于穿过线圈的磁通量没有发生变化，没有感应电流产生，故此时线框只受拉力F作用，做匀加速直线运动，即对应（b）图中1~3s过程，所以，B正确；由b图象看出，在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同，则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同，则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=2s时刻的速度相等，即为2m/s，故C D错误．

【点睛】该图象为速度--时间图象，斜率表示加速度．根据加速度的变化判断物体的受力情况．要注意当通过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流，所以只有在进入和离开磁场的过程中才有感应电流产生