2009年高三第一次联合模拟考试理综第21题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/13 07:17:47
21．如图所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN和M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图二是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度－时间图象。已知金属线框的质量为m，当地的重力加速度为g，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量。根据题中所给条件，以下说法正确的是
A．可以求出金属框的边长
B．可以求出磁场的磁感应强度
C．可以求出金属线框在进入磁场过程中所通过线框某一横截面的电量
D．可以求出金属线框在整个下落过程中所产生的热量
答案是A、D
我想知道这道题的具体解题过程
谢谢各位

根据图像，金属框先做自由落体运动，进入MN边界时匀速运动，匀速运动经历时间为（t2-t1)，速度为v1，则边长L=v1(t2-t1),A对，这段过程中重力与安培力平衡，即：mg=B²L²v1/R,因为R未知，故B不对。此过程通过某一横截面的电量可以表示为q=It=BLv1(t2-t1)/R，也因为R未知不能求出。进入磁场的过程中，由动能定理：mgL-Q=△EK1=0，Q1能求出，同理出磁场时mgL-Q2=△EK2=m(v3²-v2²）/2，Q2也能求出，总热量为Q1+Q2，能求出，故选AD。
望好评，谢谢

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