Question

4．邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域．磁場區(qū)域的寬度為d（d＞L）．已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進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)生的安培力的方向相反
• B． 進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間
• C． 進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量
• D． 進入磁場過程和穿出磁場過程中通過導體內(nèi)某一截面的電量相等

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則和左手定則判斷產(chǎn)生的安培力方向；根據(jù)進入磁場和出磁場過程中的平均速度大小，抓住位移相等比較運動的時間，根據(jù)能量守恒比較進入磁場和出磁場過程產(chǎn)生的熱量大小關(guān)系，根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$比較通過導體某一截面的電量大小關(guān)系．

解答 解：A、進入磁場時，產(chǎn)生的安培力方向向左，出磁場時，產(chǎn)生的安培力方向向左，故A錯誤．
B、進入磁場過程做勻速直線運動，完全進入磁場后做勻加速直線運動，出磁場后做變減速直線運動，平均速度一定大于進入磁場的速度，則進入磁場的時間大于穿出磁場的時間，故B錯誤．
C、進入磁場和出磁場過程中外力F做功相等，在進入磁場時，外力F做功等于產(chǎn)生的熱量，出磁場過程中，外力F做功與動能的減小量等于產(chǎn)生的熱量，可知進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量，故C正確．
D、根據(jù)q=$\frac{△Φ}{R}$知，進入磁場過程和穿出磁場過程磁通量變化量相同，則通過導體內(nèi)某一截面的電荷量相等，故D正確．
故選：CD．

點評 本題考查分析線框的受力情況和運動情況的能力，關(guān)鍵是分析安培力，來判斷線框的運動情況，再運用功能關(guān)系，分析熱量關(guān)系．