Question

如圖所示，閉合線圈固定在小車上，總質量為1kg．它們在光滑水平面上，以10m/s的速度進入與線圈平面垂直、磁感應強度為B的水平有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，已知小車運動的速度ν隨車的位移s變化的ν-s圖象如圖所示．則以下說法的正確是（　　）

A．線圈的長度L=15cm

B．磁場的寬度d=15cm

C．線圈通過磁場過程中產生的熱量為48J

D．線圈進入磁場過程中做勻加速運動，加速度為0.8m/s²

Answer 1

分析：線圈從進入磁場到完全進入磁場的過程中，受到安培力做變減速運動，完全進入磁場后不受安培力做勻速直線運動，出磁場的過程做變減速運動．根據能量守恒可求出線圈通過磁場過程中產生的熱量．

解答：解：A、線圈進入磁場時，受到向左的安培力，速度減小，感應電動勢減小，感應電流減小，安培力減小，知加速度減小，所以進磁場的過程做加速度減小的減速運動，完全進入磁場后，不受安培力，做勻速直線運動．根據圖象知，線圈的長度L=10cm，磁場的寬度d=15cm+10cm=25cm．故A、B、D錯誤．
C、線圈進磁場時的速度為10m/s，出磁場時的速度為2m/s，根據能量守恒得：Q=

1

2

mv12-

1

2

mv22=48J．故C正確．
故選C．

點評：解決本題的關鍵能夠通過受力情況判斷線圈進磁場、完全在磁場中、出磁場時分別做什么運動，以及能夠通過能量守恒定律求產生的熱量．