Question

【題目】如圖，在光滑水平面上有一邊長為L的正方形金屬框僅在水平恒力F作用下向右運動，穿過方向豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域。 磁場區(qū)域的寬度為d(的與L關(guān)系未知，但)。已知ab邊進(jìn)入磁場時，線框的加速度恰好為零。則ab邊進(jìn)入磁場的過程和線框從右邊界穿出磁場的過程相比較

A. 進(jìn)入磁場過程的時間一定大于穿出磁場過程的時間

B. 進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量一定少于穿出磁場過程的發(fā)熱量

C. 產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一定相同

D. 所受的安培力方向一定相反

Answer 1

【答案】AB

【解析】由題，線框進(jìn)入磁場時做做勻速運動，完全在磁場中運動時磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力而做勻加速運動，穿出磁場時，線框所受的安培力增大，大于恒力F，線框?qū)⒆鰷p速運動，剛出磁場時，線框的速度大于或等于進(jìn)入磁場時的速度，則穿出磁場過程的平均速度較大，則進(jìn)入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間，故A正確。根據(jù)功能關(guān)系可知，進(jìn)入磁場產(chǎn)生的熱量Q1=FL．穿出磁場過程，線框的動能減小，則有，得．故進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量，故B正確。線框進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程，磁場方向相同，而磁通量變化情況相反，進(jìn)入磁場時磁通量增加，穿出磁場時磁通量減小，則由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤。根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場間相對運動，可知，安培力方向均水平向左，方向相同，故D錯誤。故選AB.