Question

【題目】在光滑水平面上，一質量為，邊長為的正方形導線框，在水平向右的恒力F的作用下穿過某勻強磁場，該磁場的方向豎直向下。寬度為，俯視圖如圖所示。已知dc邊進入磁場時的速度為， ab邊離開磁場時的速度仍為。下列說法正確的是（ ）

A. 線框進入和離開磁場時產生的感應電流方向相同

B. 線框進入和離開磁場時受到的安培力方向相反

C. 線框穿過磁場的過程中一直做勻速直線運動

D. 線框穿過磁場過程中恒力F做的功等于線框產生的焦耳熱

Answer 1

【答案】D

【解析】A．線框進入磁場時，邊切割磁感線，由右手定則可知感應電流為逆時針方向，線框出磁場時，邊切割磁感線，感應電流為順時針方向，故進入和穿出磁場時感應電流方向相反，故A錯誤；

B．由左手定則知，進入和穿出磁場時，線框受到的安培力都為向左，故進入和穿出磁場時線框受到的安培力方向相同．故B錯誤；

C．由于線框邊長小于磁場寬度，線框完全進入磁場后經歷一次加速，由于進出磁場時線框速度不變，因此線框在進入磁場時先做減速運動，完全在磁場中時做勻加速運動，出磁場時做減速運動，故C錯誤；

D．線框進入和穿出磁場時，應用動能定程 ，為線框克服安培力做功，安培力做功轉化為線框的焦耳熱，故D正確；

故選D。