Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有寬度為d的勻強磁場區域，邊界線MN平行于PQ，磁場方向垂直平面向下， 磁感應強度大小為B，邊長為L(L <d)的正方形金屬線框，電阻為R，質量為m，在水平向右的恒力F作用下，從距離MN為處由靜止開始運動，線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等，運動過程中線框右邊始終與MN平行，則下列說法正確的是（ ）

A. 線框在進磁場和出磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量不相等

B. 線框的右邊剛進人磁場時所受安培力的大小為

C. 線框進人磁場過程中一直做加速運動

D. 線框右邊從MN運動到PQ的過程中，線框中產生的焦耳熱小于Fd

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. 線框在進磁場和出磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量

磁通量的變化和線框電阻為R不變，則通過線框橫截面的電荷量相等，故A錯誤；

B. 框的右邊剛進人磁場時的速度

v==

產生的感應電流

I==

線框的右邊剛進人磁場時所受安培力的大小

F安=BIL=

故B正確；

C.由題知，線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等，且有L <d，則線框全部進入磁場后在恒力F作用下做加速運動，所以線框進人磁場過程中可能一直做減速運動，也可能先減速后勻速運動，故C錯誤；

D. 由題知，線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等，由動能定理知，線框右邊從MN運動到PQ的過程中，合外力做的總功為零，恒力F做的功WF=Fd，則恒力F做的功與克服安培力做的功大小相等；克服安培力做多少功，線框中就產生多少電能，所以線框中產生的焦耳熱等于Fd，故D錯誤。