Question

1．边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d（d＞L）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（　　）

• A． 产生的感应电流方向相同
• B． 所受的安培力方向相反
• C． 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
• D． 进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的热量

Answer 1

分析 根据楞次定律判断感应电流的方向和安培力的方向．线框进入磁场过程加速度为零，做匀速运动，完全在磁场中运动时做匀加速运动，穿出磁场速度大于进入磁场的速度，安培力增大，线框将做减速运动，出磁场时大于或等于进入磁场时的速度，所用时间将缩短．根据能量守恒定律分析热量关系．

解答 解：A、线框进入磁场和穿出磁场的过程，磁场方向相同，而磁通量变化情况相反，进入磁场时磁通量增加，穿出磁场时磁通量减小，则由楞次定律可知，产生的感应电流方向相反，故A错误．
B、根据楞次定律：感应电流阻碍导体与磁场间相对运动，可知，安培力方向均水平向左，方向相同，故B错误．
C、线框进入磁场时加速度为零，做匀速运动，完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力而做匀加速运动，则知穿出磁场时，线框所受的安培力增大，大于恒力F，线框将做减速运动，刚出磁场时，线框的速度大于或等于进入磁场时的速度，则穿出磁场过程的平均速度较大，则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间，故C错误．
D、根据功能关系知，进入磁场过程的发热量等于恒力做功．穿出磁场过程的热量等于恒力做功与动能减小量之和，恒力做功相等，则进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的热量，故D正确．
故选：D．

点评 本题考查分析线框的受力情况和运动情况的能力，关键是分析安培力，来判断线框的运动情况．对于热量，往往根据能量转化和守恒定律分析．