Question

3．如图所示，ABCD区域中存在一个垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为B，BC边距地面高度$\frac{L}{2}$，正方形绝缘线圈MNPQ竖直放置，质量为m，边长为L，总电阻为R，PQ边与地面动摩擦因数为μ，在水平力F的作用下向右作直线运动通过磁场区域，下列说法正确的是（　　）

• A． 线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿QMNP
• B． 线圈MN边完全处于磁场中运动时，MQ两点间电势差为0
• C． 线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为$\frac{B{L}^{2}}{2R}$
• D． 线圈进入磁场过程中若F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$+μmg，则线圈将以速度v做匀速直线运动

Answer 1

分析 根据右手定则判断电流方向；根据导体切割磁感应线产生的电动势计算公式判断MQ两点间电势差；根据q=It=$\frac{△Φ}{R}$求解线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量；根据共点力的平衡条件结合安培力的计算公式判断速度大小．

解答 解：A、根据右手定则可得，线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿QONM，A错误；
B、线圈MN边完全处于磁场中运动时，MQ两点间电势差为$\frac{1}{2}BLv$，B错误；
C、根据q=It=$\frac{△Φ}{R}$可得，线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为q=$\frac{B{L}^{2}}{2R}$，C正确；
D、线圈进入磁场过程中若F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$+μmg，其中$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$为安培力，而MN导线受到向下的安培力，所以摩擦力应该大于μmg，且运动过程中摩擦力增大、拉力F不是定值，D错误；
故选：C．

点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．