Question

【題目】如圖甲所示，一粗細均勻的單匝正方形銅線框，質量m=1kg，放置在光滑絕緣水平面上，兩平行虛線間存在與水平面垂直的勻強磁場，磁場邊界線與線框ab邊平行。現(xiàn)用垂直于ab邊的水平恒力F拉動線框，線框到達位置I開始計時，此時線框開始進人勻強磁場，速度v0=3m/s，線框中感應電動勢為2V。在t=3s時線框到達位置Ⅱ，線框開始離開勻強磁場，此過程中線框v-t圖象如圖乙所示，那么

A. t=0時，ab間的電壓為0.75V

B. 恒力F的大小為0.5N

C. 線框進入磁場與離開磁場的過程中線框內(nèi)感應電流的方向相同

D. 線框完全離開磁場瞬間的速度大小為2m/s

Answer 1

【答案】BD

【解析】t=0時，ab相當于電源，外阻為內(nèi)阻的3倍，ab間電壓應為電動勢的，即，A錯誤；線圈進入磁場過程中，穿過線圈的磁通量增加，而線圈離開磁場過程中，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知兩個過程中產(chǎn)生的感應電流方向相反，當線圈完全進入磁場到剛要穿出磁場過程，即1~3s過程中，由于穿過線圈的磁通量不變，所以沒有感應電流，不受安培力作用，外力F即為線圈受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律可得，B正確C錯誤；因為線圈剛要離開磁場時的速度和線框開始進入場時速度正好相等，所以受力情況、運動情況也是一樣，線框剛離開磁場瞬間速度和剛進入磁場瞬間速度相等，即為2m/s，D正確．