Question

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d（d>L）.已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零．則線框進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程相比較，有                       

1. A.
   產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向和大小均相同
2. B.
   受的安培力方向相反
3. C.
   進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量等于穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量
4. D.
   進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小于穿出磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量

Answer 1

CD
試題分析：線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生由a到b的電流；線圈出離磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生由b到a的電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和出離磁場(chǎng)時(shí)，都要受到向左的安培力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)，，，解得,所以進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量等于穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量，選項(xiàng)C正確；由于線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度為零，此時(shí)安培力的功等于外力F的功；又d>L，所以當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，整個(gè)線圈在磁場(chǎng)中要加速運(yùn)動(dòng)L-d后才開(kāi)始出離磁場(chǎng)，此時(shí)安培力將大于外力F，所以線圈出離磁場(chǎng)時(shí)安培力做功大于外力F的功，由于克服安培力做功等于線圈中產(chǎn)生的熱，所以進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小于穿出磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)D正確。
考點(diǎn)：此題考查了判斷感應(yīng)電流方向的右手定則和判斷安培力方向的左手定則；也考查了利用法拉第電磁感應(yīng)定律求電量的問(wèn)題及用能量守定律判斷電熱的問(wèn)題。