Question

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉一質量為m、邊長為a、電阻為R的單匝均勻正方形銅線框，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圖象如圖乙所示，則（　�。�

A.t0時刻線框的速度為

B.t=0時刻，線框右側邊MN兩端電壓為Bav0

C.0～t0時間內，通過線框某一橫截面的電荷量為

D.線框從1位置運動到2位置的過程中，線框中產生的焦耳熱為Fb

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．根據圖象可知在t0～3t0時間內，線框做勻加速直線運動，合力等于F，根據牛頓第二定律可得加速度為

在t0時刻線框的速度為

故A錯誤；

B．t=0時刻，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，線框產生的感應電動勢為

外電壓即MN間的電壓為

故B錯誤；

C．線框進入磁場過程中，流過某一截面的電量為

而

聯立解得，故C錯誤；

D．由圖可知，線框在位置1和位置2時的速度相等，根據動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有

解得，故產生的焦耳熱為Fb，故D正確。

故選CD。