Question

如圖所示，從勻強磁場中把不發生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區，如果兩次拉出的速度之比為1：2，則兩次線圈所受外力大小之比F₁：F₂、線圈發熱之比Q₁：Q₂（　　）

A．F₁：F₂=2：1，Q₁：Q₂=2：1

B．F₁：F₂=1：2，Q₁：Q₂=1：2

C．F₁：F₂=1：2，Q₁：Q₂=2：1

D．F₁：F₂=1：1，Q₁：Q₂=1：1

Answer 1

分析：在拉力作用下，矩形線圈以不同速度被勻速拉出，拉力做功等于克服安培力做功，等于產生的焦耳熱．根據法拉第電磁感應定律、歐姆定律、安培力公式結合進行求解．

解答：解：設線圈左右兩邊邊長為l，上下兩邊邊長為l′，整個線圈的電阻為R，磁場的磁感應強度為B．
拉出線圈時產生的感應電動勢為：E=Blv
感應電流為：I=

E

R

線圈所受的安培力為：F=BIl=

B2l2v

R

可知，F∝v，則得：F₁：F₂=1：2．
拉力做功為：W=Fl′=

B2l2v

R

l′
可知Q∝v，則得：Q₁：Q₂=1：2．
故選：B．

點評：通電導線在磁場中受到的安培力與運動速度有關，而且是唯一與速度有關的一個力．同時通過本題讓學生掌握去尋找要求的量與已知量的關系，其他不變的量均可去除．