Question

【题目】如图甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水平面上以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示．则（　 　）

A. 线圈的长度L=15cm

B. 磁场的宽度d=25cm

C. 线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.8m/s2

D. 线圈通过磁场过程中产生的热量为48J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A、闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度，线圈进入或离开磁场时受安培力作用，将做减速运动，由乙图可知，线圈的长度L＝10cm，故A错误；

B、磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移，由乙图可知，5﹣15cm是进入的过程，15﹣30cm是完全在磁场中运动的过程，30﹣40cm是离开磁场的过程，所以d＝30cm﹣5cm＝25cm，故B正确；

C、线圈进入磁场过程中，根据F＝BIL及I得：F，因为v减小，所以F也减小，由牛顿第二定律知加速度减小，所以线圈做的不是匀加速运动，是变减速运动，故C错误；

D、线圈通过磁场过程中运用动能定理得：mv22mv12＝W安，由乙图可知v1＝10m/s，v2＝2m/s，代入数据得：W安＝﹣48J，所以克服安培力做功为48J，即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J，故D正确。