Question

【題目】如圖所示，在水平界面EF、GH、JK間，分布著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，兩磁場方向水平且相反大小均為B，兩磁場高均為L寬度圓限．一個(gè)框面與磁場方向垂直、質(zhì)量為m電阻為R、邊長也為L的正方形金屬框abcd，從某一高度由靜止釋放，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入第一個(gè)磁場時(shí)，金屬框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊下落到GH和JK之間的某位置時(shí)，又恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．整個(gè)過程中空氣阻力不計(jì)．則（ ）

A.金屬框穿過勻強(qiáng)磁場過程中，所受安培力的方向保持不變
B.金屬框從ab邊始進(jìn)入第一個(gè)磁場至ab邊剛到達(dá)第二個(gè)磁場下邊界JK過程中產(chǎn)生的熱量為2mgL
C.金屬框開始下落時(shí)ab邊距EF邊界的距離h=
D.當(dāng)ab邊下落到GH和JK之間做勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2=

Answer 1

【答案】A,D
【解析】解：A、線框向下運(yùn)動(dòng)，由楞次定律可知，安培力總是阻礙線框的運(yùn)動(dòng)，為阻礙線框運(yùn)動(dòng)，線框受到的安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即線框受到的安培力方向始終向上，所受安培力方向始終保持不變，故A正確；

B、設(shè)金屬框ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v1，當(dāng)ab邊下落到GH和JK之間的某位置時(shí)，又恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v2，由題意知，v2＜v1，對ab邊剛進(jìn)入磁場，到剛到達(dá)第二個(gè)磁場的下邊界過程中，由能量守恒得：Q=mg2L+ mv12﹣ mv22，故B錯(cuò)誤．

C、當(dāng)ab邊剛進(jìn)入第一個(gè)磁場時(shí)，金屬框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：mg= ，解得：v= ，從線框開始下落到剛進(jìn)入磁場過程，由機(jī)械能守恒定律得：mgh= mv2，解得：h= ，故C錯(cuò)誤．

D、當(dāng)ab邊下落到GH和JK之間做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框受到的安培力：F=2BIL=2BL = ，由平衡條件得：mg= ，解得：v2= ，故D正確．

故選：AD．

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電磁感應(yīng)與電路和電磁感應(yīng)與圖象的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向；畫等效電路；運(yùn)用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解；電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢（電流）大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢（或電流）的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中的范圍才能正確解答此題．