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【题目】如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t0,若磁场的宽度为bb3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中vt图象如图b所示,则(  )

A.t0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B.t0时刻线框的速度为

C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大

D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热为2Fb

【答案】BD

【解析】

A.t0时,MN边切割磁感线相当于电源,线框右侧边MN的两端电压为外电压,感应电动势:

EBav0

外电压

UEBav0

A项不合题意.

B.根据图象可知在t03t0时间内,线框做匀加速直线运动,合力等于F,则在t0时刻线框的速度为

vv0-a2t0v0

B项符合题意.

C.因为t0时刻和t3t0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等,故C项不合题意.

D.因为t0时刻和t3t0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等,进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置2时的速度相等,从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功,即有FbQ,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,故D项符合题意.

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