Question

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m、邊長為a的單匝均勻正方形銅線框，從位置1以速度v0進(jìn)入豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，并開始計(jì)時(shí)，磁場的寬度為b，且b>3a，在3t0時(shí)刻，線框到達(dá)2位置速度又為v0并開始離開勻強(qiáng)磁場．此過程中v-t圖像圖乙所示，則

A.t0時(shí)刻，線框的速度為

B.t=0時(shí)，線框上MN兩端的電勢差為Bav0

C.線框剛完全離開磁場的位置3瞬間的速度可能比2t0時(shí)刻的速度大

D.線框從位置1進(jìn)入磁場到完全離開磁場的位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)圖象可知在時(shí)間內(nèi)，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力等于，則在時(shí)刻線框的速度為，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.時(shí)，線框右側(cè)邊的兩端電壓為外電壓,總的感應(yīng)電動(dòng)勢為，外電壓，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.因?yàn)?/span>時(shí)刻和時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時(shí)的速度與時(shí)刻的速度相等，所以線框剛完全離開磁場的位置3瞬間的速度比2t0時(shí)刻的速度小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)?/span>時(shí)刻和時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時(shí)的速度與時(shí)刻的速度相等，進(jìn)入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多，線框在位置1和位置3時(shí)的速度相等，根據(jù)動(dòng)能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有，所以線框穿過磁場的整個(gè)過程中，產(chǎn)生的電熱為，故選項(xiàng)D正確。