Question

【題目】如圖所示，在光滑水平面上存在兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬度均為L。質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L的正方形線(xiàn)框，在恒定的外力作用下，向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若經(jīng)過(guò)t0時(shí)間，線(xiàn)框ab邊到達(dá)CD與EF中間位置時(shí)，線(xiàn)框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.線(xiàn)框所受恒力大小為

B.當(dāng)線(xiàn)框ab邊剛越過(guò)CD邊界時(shí)，線(xiàn)框的加速度大小為

C.線(xiàn)框ab邊到達(dá)CD與EF中間位置時(shí)，速度大小為

D.t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．由題可知，勻速時(shí)線(xiàn)框處于平衡狀態(tài)，則恒定外力為

此時(shí)ab邊切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

則

所以A正確；

B．當(dāng)線(xiàn)框ab邊剛越過(guò)CD邊界時(shí)，線(xiàn)框速度為，但是此時(shí)有ab和cd兩個(gè)邊切割磁感線(xiàn)，所以

并且線(xiàn)框受兩個(gè)安培力，所以線(xiàn)框的加速度為

所以線(xiàn)框的加速度大小為，故B錯(cuò)誤；

C．由題意可知，當(dāng)線(xiàn)框ab邊到達(dá)CD與EF中間位置時(shí)，線(xiàn)框再次勻速，即此時(shí)線(xiàn)框受力平衡，為

即

所以線(xiàn)框此時(shí)的速度為

所以C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)能量守恒，可知，t0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為

其中

則

所以D正確。

故選AD。