Question

【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區域，MN和PQ是勻強磁場區域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直紙面向里。現使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數據均為己知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（　　）

A. t1到t2過程中，線框中感應電流沿順時針方向

B. 線框的邊長為v1（t2﹣t1）

C. 線框中安培力的最大功率為

D. 線框中安培力的最大功率為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．金屬線框剛進入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；

B．由圖象可知，金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為v1，勻速運動的時間為t2﹣t1，故金屬框的邊長：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；

CD．在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又 L＝v1（t2﹣t1），聯立解得：；線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力，進入時安培力等于重力，離開時安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯立得：，故C錯誤，D正確。