Question

【题目】如图所示，在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域，边界线MN平行于PQ，磁场方向垂直平面向下， 磁感应强度大小为B，边长为L(L <d)的正方形金属线框，电阻为R，质量为m，在水平向右的恒力F作用下，从距离MN为处由静止开始运动，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN平行，则下列说法正确的是（ ）

A. 线框在进磁场和出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量不相等

B. 线框的右边刚进人磁场时所受安培力的大小为

C. 线框进人磁场过程中一直做加速运动

D. 线框右边从MN运动到PQ的过程中，线框中产生的焦耳热小于Fd

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. 线框在进磁场和出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量

磁通量的变化和线框电阻为R不变，则通过线框横截面的电荷量相等，故A错误；

B. 框的右边刚进人磁场时的速度

v==

产生的感应电流

I==

线框的右边刚进人磁场时所受安培力的大小

F安=BIL=

故B正确；

C.由题知，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，且有L <d，则线框全部进入磁场后在恒力F作用下做加速运动，所以线框进人磁场过程中可能一直做减速运动，也可能先减速后匀速运动，故C错误；

D. 由题知，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，由动能定理知，线框右边从MN运动到PQ的过程中，合外力做的总功为零，恒力F做的功WF=Fd，则恒力F做的功与克服安培力做的功大小相等；克服安培力做多少功，线框中就产生多少电能，所以线框中产生的焦耳热等于Fd，故D错误。