题目内容
如图所示，虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框，a′b′边与ab边平行，且a′b′=2b′c′．若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W1；若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W2．则（ ）| A、W1=W2 | B、W1=2W2 | C、2W1=W2 | D、4W1=W2 |
分析：将导线框匀速地拉离磁场区域，外力所做的功等于产生的内能．根据焦耳定律研究功的大小关系．
解答：解：设b′c′=l，a′b′=2l．
由于线框匀速运动，外力做的功等于线框中产生的焦耳热，根据焦耳定律得：
将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W1=
t1=
?
=
将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W2=
t2=
?
=
得到：W2=2W1
故选：C
由于线框匀速运动，外力做的功等于线框中产生的焦耳热，根据焦耳定律得：
将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W1=
| ||
| R |
| (Blv)2 |
| R |
| 2l |
| v |
| 2B2l3v |
| R |
将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为：W2=
| ||
| R |
| (B2lv)2 |
| R |
| l |
| v |
| 4B2l3v |
| R |
得到：W2=2W1
故选：C
点评：在电磁感应现象中研究功、热量、功率等等．常常根据能量守恒定律研究．求热量，电流一定，首先考虑能否用焦耳定律．也可以先求出安培力，再求解克服安培力做功，由功能求解外力的功．
练习册系列答案
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