Question

如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（　　）

A. a、b两个线框匀速运动的速度大小为

B. 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为

C. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl

D. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl

Answer

BC

【解析】试题分析：当线框b全部进入磁场时，两者做匀速直线运动，即重力和受到的安培力相等，对a分析，a受力平衡，有，对b分析， ， ， ，联立解得，A错误；线框a从下边进入磁场时由于a开始做匀速直线运动，过程中的速度不变，受到的安培力不变，故线框a从下边进入磁场到上边离开磁场过程中一直做匀速直线运动，所以有，B正确；系统开始做匀速直线运动时，线框a才开始克服安培力做功，整个匀速过程中，动能不变，所以减小的重力势能等于克服安培力做功，即a产生的热能，故有，C正确；两线框组成的系统克服安培力做的功为W，则有： ，可得，D错误；

考点：考查了导体切割磁感线时的感应电动势

【名师点睛】本题是电磁感应中的力学问题，安培力的计算和分析能量如何转化是解题关键，要加强训练，熟练掌握法拉第定律、欧姆定律、安培力等等基础知识，提高解题能力．