Question

【題目】邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動，穿過方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進(jìn)入磁場時，線框的加速度恰好為零。則線框進(jìn)入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，有（ ）

A. 產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

B. 所受的安培力方向相同

C. 進(jìn)入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間

D. 進(jìn)入磁場過程和穿出磁場過程中通過導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

根據(jù)題中“正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動，穿過方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域”可知，本題考察線框在磁場中的運(yùn)動問題。根據(jù)線框在磁場中運(yùn)動的分析方法，運(yùn)用安培力、牛頓第二定律、楞次定律、感應(yīng)電量等知識分析推斷。

A：線框進(jìn)入和穿出磁場的過程中，磁場方向相同，進(jìn)入磁場時磁通量增加，穿出磁場時磁通量減��；由楞次定律可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向相反。故A項(xiàng)正確。

B：根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁體間相對運(yùn)動。線框向右進(jìn)入磁場和從磁場另一側(cè)穿出過程所受安培力方向均水平向左，方向相同。故B項(xiàng)正確。

C：ab邊進(jìn)入磁場時，線框的加速度恰好為零，線框進(jìn)入磁場過程做勻速運(yùn)動。線框完全在磁場中運(yùn)動時磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力而做勻加速運(yùn)動。線框剛開始穿出磁場時，速度比進(jìn)入磁場時速度大，線框所受安培力增大，大于恒力F，線框穿出磁場的過程做減速運(yùn)動或先減速后勻速，完全穿出磁場時，線框的速度大于或等于進(jìn)入磁場時的速度。綜上線框穿出磁場過程的平均速度大于線框進(jìn)入磁場的平均速度，線框進(jìn)入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間。故C項(xiàng)錯誤。

D：感應(yīng)電量。線框進(jìn)入和穿出磁場的兩個過程中，線框磁通量的變化量相等，則通過導(dǎo)體內(nèi)某一截面的電量相等。故D項(xiàng)正確。