Question

如图所示，在水平界面EF、 GH、JK间，分布着两个匀强磁场，两磁场方向水平且相反大小均为B，两磁场高均为L宽度圆限。一个框面与磁场方向垂直、质量为m电阻为R、边长也为上的正方形金属框abcd,从某一高度由静止释放，当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速点线运动，当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程中空气阻力不计．则

A．金属框穿过匀强磁场过程中，所受的安培力保持不变

B．金属框从ab边始进入第一个磁场至ab边刚到达第二个磁场下边界JK过程中产生的热量为2mgL

C．金属框开始下落时ab边距EF边界的距离

D．当ab边下落到GH和JK之间做匀速运动的速度

Answer

D

【解析】

试题分析：线框向下运动，由楞次定律可知，安培力总是阻碍线框的运动，为阻碍线框运动，线框受到的安培力方向与运动方向相反，即线框受到的安培力方向始终向上，所受安培力方向始终保持不变，但是安培力大小随速度的变化而变化，即安培力要发生变化，故A错误；设金属框ab边刚进入磁场时的速度为v1，当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动的速度为v2，由题意知，v2＜v1，对ab边刚进入磁场，到刚到达第二个磁场的下边界过程中，由能量守恒得：Q=mg•2L+mv12-mv22，故B错误．当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得：，从线框开始下落到刚进入磁场过程，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，解得：，故C错误．当ab边下落到GH和JK之间做匀速运动时，线框受到的安培力：，由平衡条件得：，解得：，故D正确．故选D。

考点：法拉第电磁感应定律；功能关系

【名师点睛】】解决本题的关键搞清金属框在整个过程中的运动情况，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律和共点力平衡进行求解。