Question

12．正方向?qū)Ь�(xiàn)框abcd置于光滑水平桌面上，其質(zhì)量為m，電阻值為R，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在線(xiàn)框右側(cè)距離cd邊2L處由一寬度為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的左、右邊界與線(xiàn)框的cd邊平行，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，其俯視圖如圖．對(duì)線(xiàn)框施加一水平向右的恒力F，使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，cd邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．已知線(xiàn)框cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)左、右邊界時(shí)速度相同，則線(xiàn)框（　�。�

• A． 離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的電流方向?yàn)閐cbad
• B． 通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的焦耳熱為2FL
• C． 通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的最小速度為$\sqrt{\frac{2FL}{m}}$
• D． 進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中受到的安培力的沖量大小為$\frac{{{B^2}{L^3}}}{R}$

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流分析；由于線(xiàn)框cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)左、右邊界時(shí)速度相同，由此分析速度最小的位置，根據(jù)功能關(guān)系計(jì)算通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；根據(jù)動(dòng)能定理求解最小速度；根據(jù)沖量的計(jì)算公式求解安培力的沖量大�。�

解答 解：A、根據(jù)楞次定律可得，離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中的電流方向?yàn)閐abcd，故A錯(cuò)誤；
B、從線(xiàn)框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛好出磁場(chǎng)的過(guò)程中動(dòng)能變化為零，根據(jù)動(dòng)能定理可得：F•2L-Q₁=0，由于進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中速度變化相同，受力情況相同，所以離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中與進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相同，所以通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2Q₁=4FL，故B錯(cuò)誤；
C、由題意可知，線(xiàn)框cd邊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)左、右邊界時(shí)速度相同，所以線(xiàn)框離左邊界L與距離右邊界L時(shí)的速度相同，即速度最小，根據(jù)動(dòng)能定理可得：FL=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得v=$\sqrt{\frac{2FL}{m}}$，故C正確；
D、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程量，安培力的沖量大小為I_沖=B$\overline{I}$Lt=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}\overline{v}t}{R}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}}{R}$，故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查了法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律；對(duì)于導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可以根據(jù)E=BLv來(lái)計(jì)算，注意沖量可以利用平均力與時(shí)間的乘積來(lái)計(jì)算．