题目内容
【题目】在光滑水平面上,一质量为
,边长为
的正方形导线框
,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
,俯视图如图所示。已知dc边进入磁场时的速度为
, ab边离开磁场时的速度仍为
。下列说法正确的是( )
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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. 线框穿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
【答案】D
【解析】A.线框进入磁场时,
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,
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
小于磁场宽度
,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,应用动能定程
,
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。
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