Question

7．如图甲所示，空间中有一垂直纸面向里的有界匀强磁场，上下边界平行，宽度为0.5m，矩形闭合线框在磁场正上方，其质量为m=0.1kg，线框从静止开
始向下运动，穿出磁场后又运动一段时间，整个过程的v-t图象如图乙所示，线框下落过程中下边缘始终与磁场边界平行，空气阻力忽略不计，g取10m/s²．则下列说法正确的是（　　）

• A． 线框穿过磁场的过程中，感应电流方向始终为逆时针
• B． 条件不足，无法确定线框的高度
• C． 线框进入磁场过程，克服安培力做功0.5J
• D． 线框穿过磁场过程，重力做功与安培力做功的代数和等于线框产生的焦耳热

Answer 1

分析 根据速度时间图线得出线框在整个过程中的运动规律，得出线框的高度．抓住进入磁场和穿出磁场的过程，安培力等于重力，求出克服安培力做功．

解答 解：A、线框进入磁场的过程，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针，穿出磁场的过程，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，故A错误．
B、线框进入磁场前，做自由落体运动，出磁场后做匀加速直线运动，由图线可知，在进入磁场和穿出磁场的过程做匀速直线运动，线框的高度等于磁场的宽度，等于0.5m，故B错误．
C、线框进入磁场的过程，安培力等于重力，克服安培力做功W_A=mgd=1×0.5J=0.5J，故C正确．
D、线框穿过磁场过程中，重力做功与安培力做功的代数和为零，故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键通过线框的运动规律得出线框的高度和磁场的宽带相等，知道进入磁场和出磁场过程中安培力等于重力，难度不大．