Question

【題目】如圖甲,邊長為L的閉合正方形金屬框abcd置于光滑斜面上,CD是斜面的底邊,金屬框電阻為R,在金屬框下方有一矩形勻強磁場區域MNN′M′,磁感應強度為B、方向垂直于斜面向下ab∥MN∥CD。現給金屬框施加一平行于MM′且斜面的力F,使金屬框沿斜面向下從靜止開始始終以恒定的加速度做勻加速直線運動。圖乙為金屬框在斜面上運動的過程中F隨時間t的變化圖像。則

A. 磁場的寬度為

B. 金屬框的cd邊剛好進入磁場時受到的安培力大小為

C. 金屬框進入磁場的過程中,重力勢能的減小量小于框產生的焦耳熱與增加的動能之和

D. 金屬框穿出磁場的過程中,重力勢能的減小量大于框產生的焦耳熱與增加的動能之和

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A項：由圖乙可知，線框在時間內為進入磁場的過程，運動的位移為L，由連續相等時間內通過的位移之比等于可知，磁場的寬度等于第二、三個相等時間內的位移之和即為，故A正確；

B項：在第一個相等時間內的位移為，由公式，解得：，所以安培力為：，故B正確；

C項：由線框做勻加速直線動和圖乙可知，所加的F沿斜面向上，由能量守恒可知，金屬框進入磁場的過程中,線框克服拉力做的功和重力勢能的減小量等于框產生的焦耳熱與增加的動能之和，故C錯誤；

D項：由能量守恒可知，金屬框穿出磁場的過程中,重力勢能的減小量與拉力做的功之和等于框產生的焦耳熱與增加的動能之和，故D錯誤。

故選：AB。