Question

4．光滑绝缘水平桌面上一矩形线圈abcd，其ab边在进入一个有明显边界的匀强磁场前做匀速运动，如图所示．当线圈全部进入磁场区域时（磁场宽度大于线圈bc边长），其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半，则该线圈（　　）

• A． cd边刚好能到达磁场的右边界
• B． cd边不能到达磁场的右边界
• C． cd边穿过磁场后，仍能继续运动
• D． 线框在磁场中运动的情况是先匀减速运动，后匀速运动，再匀减速运动

Answer 1

分析 线圈完全进入磁场后做匀速运动，进磁场和出磁场的过程都做变减速直线运动，比较进磁场和出磁场时所受的安培力大小，从而判断出线圈能否通过磁场．

解答 解：ABC、线圈出磁场时的速度小于进磁场时的速度，安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，知出磁场时所受的安培力小于进磁场时所受的安培力，根据动能定理，由于进磁场时安培力做功大于出磁场时安培力做功，则出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量，进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，知出磁场后，动能不为零，还有动能，将继续运动，不会停下来．故C正确．A、B错误．
D、根据安培力F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，可知，进或出磁场过程中，合力是变化的，则不是匀减速，当完全进入磁场时，则是匀速直线运动，故D错误；
故选：C．

点评 解决本题的关键比较出进磁场和出磁场时的安培力，根据动能定理进行分析，同时理解牛顿第二定律的应用，注意安培力受到速度的影响．