Question

【題目】邊長(zhǎng)為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零。則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿出的過(guò)程相比較，有（ ）

A. 產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

B. 所受的安培力方向相同

C. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間等于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間

D. 進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

根據(jù)題中“正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域”可知，本題考察線框在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。根據(jù)線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法，運(yùn)用安培力、牛頓第二定律、楞次定律、感應(yīng)電量等知識(shí)分析推斷。

A：線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁場(chǎng)方向相同，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)磁通量增加，穿出磁場(chǎng)時(shí)磁通量減��；由楞次定律可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向相反。故A項(xiàng)正確。

B：根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)。線框向右進(jìn)入磁場(chǎng)和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿出過(guò)程所受安培力方向均水平向左，方向相同。故B項(xiàng)正確。

C：ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)。線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量不變，沒(méi)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)。線框剛開(kāi)始穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度比進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大，線框所受安培力增大，大于恒力F，線框穿出磁場(chǎng)的過(guò)程做減速運(yùn)動(dòng)或先減速后勻速，完全穿出磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大于或等于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。綜上線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程的平均速度大于線框進(jìn)入磁場(chǎng)的平均速度，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間大于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。

D：感應(yīng)電量。線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程中，線框磁通量的變化量相等，則通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等。故D項(xiàng)正確。