Question

【題目】如圖（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉質量1 kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0＝3 m/s進入勻強磁場時開始計時t＝0，此時線框中感應電動勢為1 V，在t＝3 s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖（b）所示，那么（　　）

A. 線框右側的邊兩端MN間電壓最大為0.25V

B. 恒力F的大小為1.0N

C. 線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為2 m/s

D. 線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為1 m/s

Answer 1

【答案】C

【解析】t=0時，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，總的感應電動勢為：E=Bav0，外電壓U外=E=0.75V．故A錯誤；在t=1-3s內，線框做勻加速運動，沒有感應電流，線框不受安培力，則有 F=ma，由速度-時間圖象的斜率表示加速度，求得，則得F=0.5N．故B正確．由b圖象看出，在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場時與線框進入時速度相同，則線框出磁場與進磁場運動情況完全相同，則知線框完全離開磁場的瞬間位置3速度與t=2s時刻的速度相等，即為2m/s．故C正確，D錯誤．故選C．