Question

兩個有界勻強(qiáng)磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，寬度分別為L和2L．有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)_A表示線框受到的安培力，P_Q表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點(diǎn)，則下列圖象中正確的是（　　）

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：根據(jù)E=BLv求出感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小，再根據(jù)F_A=BIL求出安培力的大小，根據(jù)勻速運(yùn)動，得出拉力的大小．根據(jù)P=I²R得出線圈中的熱功率．

解答：解：在0～L的位移內(nèi)，感應(yīng)電動勢E=BLv，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針，電流大小I=

BLv

R

．所受的安培力FA=BIL=

B2L2v

R

，方向向左，而F=FA=

B2L2v

R

．方向向右．線圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

B2L2v2

R

．
在L～2L位移內(nèi)，電流I=

2BLv

R

，方向?yàn)槟鏁r針方向，所受安培力FA=2BIL=

4B2L2v

R

，方向向左，拉力F=FA=

4B2L2v

R

，方向向右．線圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

4B2L2v2

R

．
在2L～3L位移內(nèi)，電流I=0，安培力為0，拉力F=0，線圈產(chǎn)生的熱功率為0．
在3L～4L位移內(nèi)，電流大小I=

BLv

R

．方向?yàn)轫槙r針方向．所受的安培力FA=BIL=

B2L2v

R

，方向向左，而F=FA=

B2L2v

R

．方向向右．線圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

B2L2v2

R

．故A、C、D正確，B錯誤．
故選ACD．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小，掌握右手定則判斷感應(yīng)電流的方向以及左手定則判斷安培力的方向．