Question

3．如圖所示，ABCD區(qū)域中存在一個(gè)垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，BC邊距地面高度$\frac{L}{2}$，正方形絕緣線圈MNPQ豎直放置，質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，PQ邊與地面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在水平力F的作用下向右作直線運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)區(qū)域，下列說法正確的是（　�。�

• A． 線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流的方向沿QMNP
• B． 線圈MN邊完全處于磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，MQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差為0
• C． 線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線圈導(dǎo)線某截面的電量為$\frac{B{L}^{2}}{2R}$
• D． 線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中若F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$+μmg，則線圈將以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則判斷電流方向；根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式判斷MQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差；根據(jù)q=It=$\frac{△Φ}{R}$求解線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線圈導(dǎo)線某截面的電量；根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式判斷速度大�。�

解答 解：A、根據(jù)右手定則可得，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流的方向沿QONM，A錯(cuò)誤；
B、線圈MN邊完全處于磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，MQ兩點(diǎn)間電勢(shì)差為$\frac{1}{2}BLv$，B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)q=It=$\frac{△Φ}{R}$可得，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線圈導(dǎo)線某截面的電量為q=$\frac{B{L}^{2}}{2R}$，C正確；
D、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中若F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$+μmg，其中$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$為安培力，而MN導(dǎo)線受到向下的安培力，所以摩擦力應(yīng)該大于μmg，且運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力增大、拉力F不是定值，D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是：確定哪部分相對(duì)于電源，根據(jù)電路連接情況畫出電路圖，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解．