Question

【题目】在光滑水平面上，一质量为m，边长为l的正方形导线框abcd，在水平向右的恒力F的作用下穿过某匀强磁场，该磁场的方向竖直向下．宽度为L（L＞l），俯视图如图所示．已知dc边进入磁场时的速度为v0 ， ab边离开磁场时的速度仍为v0 ． 下列说法正确的是（ ）

A.线框进入和离开磁场时产生的感应电流方向相同
B.线框进入和离开磁场时受到的安培力方向相反
C.线框窗过磁场的过程中一直做匀速直线运动
D.线框穿过磁场过程中恒力F做的功等于线框产生的焦耳热

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知感应电流为逆时针方向，线框出磁场时，ab边切割磁感线，感应电流为顺时针方向，故进入和穿出磁场时感应电流方向相反，故A错误；

B、由左手定则知，进入和穿出磁场时，线框受到的安培力都为向左，故进入和穿出磁场时线框受到的安培力方向相同，故B错误．

C、由于线框边长l小于磁场宽度L，线框完全进入磁场后经历一次加速，由于进出磁场时线框速度不变，因此线框在进入磁场时先做减速运动，完全在磁场中时做匀加速运动，出磁场时做减速运动，故C错误；

D、线框进入和穿出磁场时，应用动能定理mg（L+l）﹣W=0，W为线框克服安培力做功，安培力做功转化为线框的焦耳热，故D正确．

故选：D

【考点精析】根据题目的已知条件，利用电磁感应与力学的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；求回路中电流强度；分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）；列动力学方程或平衡方程求解．