Question

【題目】如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時t＝0，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圖象如圖b所示，則（　　）

A.t＝0時，線框右側(cè)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(chǎn)生的電熱為2Fb

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A.t＝0時，MN邊切割磁感線相當于電源，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，感應(yīng)電動勢：

E＝Bav0

外電壓

U外EBav0，

故A項不合題意.

B.根據(jù)圖象可知在t0～3t0時間內(nèi)，線框做勻加速直線運動，合力等于F，則在t0時刻線框的速度為

v＝v0-a2t0＝v0

故B項符合題意.

C.因為t＝0時刻和t＝3t0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t0時刻的速度相等，故C項不合題意.

D.因為t＝0時刻和t＝3t0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t0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2時的速度相等，從位置1到位置2過程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，故D項符合題意.