题目内容
如图所示，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝10g、电阻
R＝1W的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，高度l＝0.05m．小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场，完全穿出磁场时小车速度v1＝2m/s．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同．
求：
（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；
（2）小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q；
（3）小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W克．
（1）线圈切割磁感线的速度v0＝10m/s，感应电动势 E=Blv0=1×0.05×10=0.5(V)（1分）
由闭合电路欧姆定律得线圈中电流 
(A)（２分）
由楞次定律知线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M （1分）
（2）线圈进入磁场和离开磁场时克服安培力做功，动能转化成电能，产生的电热
(J)（４分）
能量关系正确得 2分，结果正确再得2分．
（3）设小车完全进入磁场后速度为v，
在小车进入磁场从t时刻到t＋⊿t时刻（⊿t→0）过程中
（1分）
即 
求和得 
（1分）
同理得 
（1分）
而 
（1分）
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同，因而有 q入＝ q出（1分）
故得 v0－v = v－v 1 即 v = = 6 m／s （1分）
所以，小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功
（J）（２分）
练习册系列答案
王后雄学案教材完全解读系列答案
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