题目内容
【题目】在光滑水平面上,有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过匀强磁场,如图甲所示,测得线框中产生的感应电流的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示:( )
A. 线框受到的水平外力一定是恒定的
B. 出磁场的时间是进入磁场时的一半
C. 线框边长与磁场宽度的比值为3:8
D. 出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等
【答案】C
【解析】设线框的电阻为R,受到的安培力为,根据牛顿第二定律: ,得拉力,由图乙可知电流增大,故拉力增大,A错误;设线框的加速度为a,进入磁场时的速度为,完全进入磁场时的速度为,ab边刚好出磁场时的速度为,线框边长为,磁场的宽度为,故线框宽度与磁场宽度的比值为3:8,C正确;线框进入和离开磁场运动的距离都是线框的边长L,由图乙可知线框进入磁场的时间为2s,设离开磁场的时间为t,则有,解得,故离开磁场的时间与进入磁场的时间之比为,B错误;对线圈进行受力分析可知:进入和离开磁场时都有:在水平方向上,线圈只受安培力和外力的作用,且安培力方向向左,外力F方向向右,即外力,外力做的功W=Fs,s为线圈边长,进入和离开两种情况s相同,但离开时的电流大于进入时的电流,故,则 ,D错误.选C.
练习册系列答案
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