Question

如圖所示，閉合線圈固定在小車上，總質(zhì)量為1kg．它們?cè)诠饣�水平面上，�?0m/s的速度進(jìn)入與線圈平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，已知小車運(yùn)動(dòng)的速度ν隨車的位移s變化的ν-s圖象如圖所示．則以下說法的正確是（　�。�

A．線圈的長(zhǎng)度L=15cm

B．磁場(chǎng)的寬度d=15cm

C．線圈通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為48J

D．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為0.8m/s²

Answer 1

分析：線圈從進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，受到安培力做變減速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后不受安培力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，出磁場(chǎng)的過程做變減速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)能量守恒可求出線圈通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量．

解答：解：A、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到向左的安培力，速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，知加速度減小，所以進(jìn)磁場(chǎng)的過程做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，不受安培力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)圖象知，線圈的長(zhǎng)度L=10cm，磁場(chǎng)的寬度d=15cm+10cm=25cm．故A、B、D錯(cuò)誤．
C、線圈進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為10m/s，出磁場(chǎng)時(shí)的速度為2m/s，根據(jù)能量守恒得：Q=

1

2

mv12-

1

2

mv22=48J．故C正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠通過受力情況判斷線圈進(jìn)磁場(chǎng)、完全在磁場(chǎng)中、出磁場(chǎng)時(shí)分別做什么運(yùn)動(dòng)，以及能夠通過能量守恒定律求產(chǎn)生的熱量．