Question

【題目】如圖，在光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為L的正方形金屬框僅在水平恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，穿過方向豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。 磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零。則ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程和線框從右邊界穿出磁場(chǎng)的過程相比較

A. 進(jìn)入磁場(chǎng)過程的時(shí)間一定大于穿出磁場(chǎng)過程的時(shí)間

B. 進(jìn)入磁場(chǎng)過程的發(fā)熱量一定少于穿出磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)做做勻速運(yùn)動(dòng)，完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)，穿出磁場(chǎng)時(shí)，線框所受的安培力增大，大于恒力F，線框?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)，剛出磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大于或等于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，則穿出磁場(chǎng)過程的平均速度較大，則進(jìn)入磁場(chǎng)過程的時(shí)間大于穿出磁場(chǎng)過程的時(shí)間，故A正確。根據(jù)功能關(guān)系可知，進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量Q1=FL．穿出磁場(chǎng)過程，線框的動(dòng)能減小，則有，得．故進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場(chǎng)過程產(chǎn)生的熱量，故B正確。線框進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過程，磁場(chǎng)方向相同，而磁通量變化情況相反，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)磁通量增加，穿出磁場(chǎng)時(shí)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(cuò)誤。根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可知，安培力方向均水平向左，方向相同，故D錯(cuò)誤。故選AB.