Question

【題目】如圖(a)所示, 在光滑水平面上用恒力F拉質量為m的單匝均勻正方形銅線框, 線框邊長為a, 在1位置以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時, 若磁場的寬度為b(b>3a), 在3t0時刻線框到達2位置, 速度又為v0, 并開始離開勻強磁場. 此過程中v－t圖像如圖(b)所示, 則(　　)

A. t＝0時, 線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0

B. 在t0時刻線框的速度為

C. 線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度一定比t0時刻線框的速度大

D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中線框中產生的電熱為2Fb

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、時，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓,總的感應電動勢為，外電壓，故選項A錯誤；

B、根據圖象可知在時間內，線框做勻加速直線運動，合力等于，則在時刻線框的速度為，故選項B錯誤；

CD、因為時刻和時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與時刻的速度相等，進入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多，線框在位置1和位置3時的速度相等，根據動能定理可知線框從1位置進入磁場到剛好要離開磁場位置2過程中，外力做的功等于克服安培力做的功，即有，所以線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中線框中產生的電熱為，故選項D正確，C錯誤。