Question

（2010?金山區一模）邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下，將穿過方向如圖所示的有界勻強磁場．磁場范圍寬為d（d＞L）．已知線框進入磁場時恰好勻速．則線框進入磁場的過程和從另一側出磁場的過程相比較，下列說法正確的是（　　）

A．線框中感應電流的方向相反

B．所受安培力的方向相反

C．出磁場過程產生的電能一定大于進磁場過程產生的電能

D．出磁場過程中任意時刻的電功率一定大于進磁場時的電功率

Answer 1

分析：根據楞次定律判斷感應電流的方向，根據楞次定律的第二種表述：感應電流總要阻礙導體與磁體間相對運動，分析安培力的方向．由焦耳定律求解線框產生的電能．

解答：解：A、線框進入磁場過程：磁通量增加，根據楞次定律得知，線框感應電流方向沿逆時針方向；從一側出磁場的過程，磁通量減小，根據楞次定律得知，線框感應電流方向沿順時針方向；故A正確．
B、根據楞次定律的第二種表述：感應電流總要阻礙導體與磁體間相對運動，則知線框在兩個過程中所受的安培力方向都向左；故B錯誤．
C、線框進入和穿出磁場的兩個過程中，水平恒力做功都是FL，進入過程線框做勻速運動，產生的電能等于FL．由于線框完全進入磁場后做勻加速運動，到出磁場時，線框的速度增大，產生的感應電流增大，所受的安培力增大，線框將做減速運動，減小的動能也轉化為電能，所以出磁場過程產生的電能一定大于進磁場過程產生的電能．故C正確．
D、出磁場線框做減速運動，在某個時刻線框的速度也可能小于進磁場時的速度，產生的感應電動勢小于進磁場時的感應電動勢，所以出磁場過程中任意時刻的電功率不一定大于進磁場時的電功率．故D錯誤．
故選AC

點評：本題是電磁感應知識與力學知識的綜合，關鍵在于運用牛頓定律對線框運動過程的分析