Question

如圖4-4-15所示，n匝閉合矩形線框abcd的邊ab=L₁，bc=L₂，置于有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)分別用v₁和v₂的速度勻速把它從磁場(chǎng)中拉出，則兩次拉出過程中拉力所做功之比為（    ）

圖4-4-15

A.v₁∶v₂                B.v₂∶v₁                  C.v₁²∶v₂²                  D.v₂²∶v₁²

Answer 1

思路解析：本題關(guān)鍵是求出勻速拉出過程中拉力的大小，當(dāng)cd邊一拉出磁場(chǎng)ab邊就切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，設(shè)電阻為R.

則E=nBL₁v,I==

感應(yīng)電流同時(shí)受到安培力作用，F(xiàn)_安=nBL₁I=

安培力阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，為使線框能勻速拉出磁場(chǎng)，則拉力F應(yīng)與安培力平衡，有F-F_安=0

即F=F_安=

把線框拉出磁場(chǎng)過程中拉力所做的功W=F·s=F·L₂=·v

從而可知W∝v，故第一次和第二次拉力所做功之比為v₁∶v₂.

答案：A