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如图所示,正方形轻质导线框在水平恒力F作用下向右平动,并将穿过一个有界匀强磁场区域,磁场宽度大于线框边长.已知ab边进入磁场时,线框的加速度为零,若线框进入磁场的过程为过程Ⅰ,线框走出磁场的过程为过程Ⅱ,则这两个过程中( )

A.力F做功相同
B.线框中感应电流方向相同,线框所受安培力方向也相同
C.线框中感应电流方向相反,线框所受安培力方向也相反
D.线框中感应电流产生的内能也相同
【答案】分析:力F做功公式为W=Fl,线框进入磁场过程与穿出磁场过程位移大小相等,即可知做功关系.由楞次定律判断感应电流方向的关系.由左手定则判断安培力方向.线框完全在在磁场中时做匀加速运动,穿出磁场过程线框的速度大于进入磁场过程的速度,分析感应电流的大小关系,可判断焦耳热的关系.
解答:解:
A、由图看出,线框进入磁场过程与穿出磁场过程位移大小相等,F又是恒力,根据功的公式W=Fl得知,力F做功相等.故A正确.
B、C、线框进入磁场过程与穿出磁场过程中,磁场方向相同,但磁通量变化情况相反,则根据楞次定律得知,线框中感应电流方向相反.两个过程中,线框受到的安培力都是阻力,根据左手定则可知,安培力方向与线框的速度方向相反,则知,线框所受安培力方向相同.故BC错误.
D、线框完全在在磁场中时做匀加速运动,则线框刚穿出磁场时速度大于进入磁场过程的速度,而刚出磁场时速度大于或等于进入磁场的速度,由I= 得知,感应电流与速度成正比,由焦耳定律得知,穿出磁场时线框中产生的焦耳热较多.故D错误.
故选A
点评:本题根据楞次定律、左手定则、焦耳定律等知识分析电磁感应现象,基本题.
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(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?

(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?

(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?

 

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(1)墙对A的摩擦力为多大?

(2)如果在物块A上施加一个与墙平行的外力F,使A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a=5 m/s2的匀加速直线运动,那么这个外力F的大小和方向如何?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.力F做功相同
B.线框中感应电流方向相同,线框所受安培力方向也相同
C.线框中感应电流方向相反,线框所受安培力方向也相反
D.线框中感应电流产生的内能也相同
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