Question

【題目】如圖所示，勻強磁場的上下邊界水平，寬度為L，方向垂直紙面向里。質量為m、邊長為l（l< L）的正方形導線框abcd始終沿豎直方向穿過該磁場，已知cd邊進入磁場時的速度為v0，ab邊離開磁場時的速度也為v0，重力加速度的大小為g。下列說法正確的是

A．線框進入和離開磁場時產生的感應電流方向相同

B．線框進入和離開磁場時受到的安培力方向相反

C．線框穿過磁場的過程中克服安培力所做的功為mg（L+ l）

D．線框穿過磁場的過程中可能先做加速運動后做減速運動

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：根據楞次定律可知，線圈進入磁場時產生逆時針方向的感應電流；出離磁場時產生瞬時針方向的感應電流，故線框進入和離開磁場時產生的感應電流方向相反，選項A錯誤；線圈進入磁場和出離磁場時所受的安培力的方向均向上，故線框進入和離開磁場時受到的安培力方向相同，選項B錯誤；根據從進入磁場到完全出離磁場，根據動能定理可知：，則線框穿過磁場的過程中克服安培力所做的功為mg（L+ l），選項C正確；由于線圈cd邊進入磁場時的速度為v0，ab邊離開磁場時的速度也為v0，由運動的對稱性可知，線圈一定是先做減速運動，全部進入磁場后做加速度為g的加速度運動，然后出離磁場時又做減速運動，選項D錯誤；故選C.