Question

【题目】如图甲所示，由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n＝10匝，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝0.5 Ω、竖直固定在质量为M＝0.06 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0＝2 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（ ）

A. 小车的水平长度l＝10cm

B. 小车的位移x＝15cm时线圈中的电流I＝1.5A

C. 小车运动到位置3时的速度为1.0m/s

D. 小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q＝0.0875J

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A.从位置1到位置2，开始进入磁场，安培力向左，小车减速，全进入磁场后，回路磁通量不再变化，没有感应电流，不受安培力开始匀速，所以根据图像可以看出小车长10cm，A正确

B.小车的位移x＝15cm时，处于匀速阶段，磁通量不变，回路电流为零，B错误

C.小车进入磁场过程中：，出磁场过程中：，而进出磁场过程中电量：，进出磁场过程中磁通量变化相同，所以电量相同，所以，解得：，C正确

D.从位置2运动到位置3的过程中，根据能量守恒：，解得：，D错误