Question

20．在光滑水平面上，一質(zhì)量為m，邊長為l的正方形導線框abcd，在水平向右的恒力F的作用下穿過某勻強磁場，該磁場的方向豎直向下．寬度為L（L＞l），俯視圖如圖所示．已知dc邊進入磁場時的速度為v₀，ab邊離開磁場時的速度仍為v₀．下列說法正確的是（　�。�

• A． 線框進入和離開磁場時產(chǎn)生的感應電流方向相同
• B． 線框進入和離開磁場時受到的安培力方向相反
• C． 線框窗過磁場的過程中一直做勻速直線運動
• D． 線框穿過磁場過程中恒力F做的功等于線框產(chǎn)生的焦耳熱

Answer 1

分析 據(jù)右手定則判斷感應電流的方向，結(jié)合安培力和拉力的關(guān)系判斷線框的運動情況．根據(jù)能量守恒分析線框中產(chǎn)生的熱量與恒力做功的關(guān)系．

解答 解：A、線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知感應電流為逆時針方向，線框出磁場時，ab邊切割磁感線，感應電流為順時針方向，故進入和穿出磁場時感應電流方向相反，故A錯誤；
B、由左手定則知，進入和穿出磁場時，線框受到的安培力都為向左，故進入和穿出磁場時線框受到的安培力方向相同，故B錯誤．
C、由于線框邊長l小于磁場寬度L，線框完全進入磁場后經(jīng)歷一次加速，由于進出磁場時線框速度不變，因此線框在進入磁場時先做減速運動，完全在磁場中時做勻加速運動，出磁場時做減速運動，故C錯誤；
D、線框進入和穿出磁場時，應用動能定理mg（L+l）-W=0，W為線框克服安培力做功，安培力做功轉(zhuǎn)化為線框的焦耳熱，故D正確．
故選：D

點評 解決本題的關(guān)鍵通過線框所受的安培力和拉力的大小關(guān)系判斷出線框的運動情況，會通過右手定則或楞次定律判斷感應電流的方向．