Question

【題目】如圖所示，相距均為 d 的的三條水平虛線 L1 與 L2、L2 與 L3 之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為 B。一個邊長也是 d 的正方形導線框，從 L1 上方一定高處由靜止開始自由下落，當 ab 邊剛越過 L1 進入磁場時，恰好以速度 v1 做勻速直線運動；當 ab 邊在越過 L2 運動到 L3之前的某個時刻，線框又開始以速度 v2 做勻速直線運動，在線框從進入磁場到速度變為 v2 的過程中，設線框的動能變化量大小為△Ek，重力對線框做功大小為 W1，安培力對線框做功大小為 W2，過程中產生的電能大小為 E0，下列說法中正確的是（ ）

A. 在導線框下落過程中，由于重力做正功，所以有 v2＞v1

B. 在導線框通過磁場的整個過程中，線框中的平均感應電流為 0

C. 從 ab 邊進入磁場到速度變為 v2 的過程中，線框中的電流方向沒有發生變化

D. 從 ab 邊進入磁場到速度變為 v2 的過程中，線框動能的變化量大小為 △Ek＝W2－W1－E0

Answer 1

【答案】B

【解析】在導體框下落過程中，重力做正功，但安培力做負功，故不能根據重力做功判斷兩次勻速的速度大小；設線框的電阻為R，質量為m，當ab邊進入磁場，線框勻速運動的速度大小為，線框的感應電動勢為： ，線框所受的安培力大小為，由于線框勻速運動，根據平衡條件有： ①，線框以速度做勻速直線運動時，線框中總的感應電動勢為： ，線框所受的安培力大小為，由于線框勻速運動，根據平衡條件有： ②，由①②比較得，故A錯誤；在導線框通過磁場的整個過程中，線框中磁通量變化為0，則由，可知通過線框截面的電荷量為0，由，可知線框中的平均感應電流為0，故B正確；由右手定則判斷知，線框進入磁場時感應電流方向為順時針，ab邊在越過運動到之前感應電流方向變為逆時針，故C錯誤；從ab邊進入磁場到速度變為的過程中，根據動能定理得：線框動能的變化量的大小為，故D錯誤；故選B.