Question

【題目】如圖甲所示，一粗細均勻的單匝正方形銅線框，質量m =1 kg，放置在光滑絕緣水平面上，兩平行虛線間存在與水平面垂直的勻強磁場，磁場邊界線與線框ab邊平行。現用垂直于ab邊的水平恒力F拉動線框，線框到達位置1開始計時，此時線框開始進入勻強磁場，速度v0 = 3 m/s，線框中感應電動勢為2 V。在t = 3 s時線框到達位置2，線框開始離開勻強磁場，此過程中線框v-t圖象如圖乙所示，那么

A. t = 0時，ab間的電壓為0.75 V

B. 恒力F的大小為0.5 N

C. 線框進入磁場與離開磁場的過程中線框內感應電流的方向相同

D. 線框完全離開磁場瞬間的速度大小為2 m/s

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、時，ab相當于電源，外阻為內阻的3倍，ab間電壓應為電動勢的，即，故A錯誤；
BC、當線圈完全進入磁場到剛要穿出磁場過程，即過程中，由于穿過線圈的磁通量不變，所以沒有感應電流，不受安培力作用，外力F即為線圈受到的合力，根據牛頓第二定律可得，選項B正確；
C、線圈進入磁場過程中，穿過線圈的磁通量增加，而線圈離開磁場過程中，穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律可知兩個過程中產生的感應電流方向相反，選項C錯誤；
D、因為線圈剛要離開磁場時的速度和線框開始進入場時速度正好相等，所以受力情況、運動情況也是一樣，線框剛離開磁場瞬間速度和剛進入磁場瞬間速度相等，即為，D正確