Question

【題目】如圖所示的區域內存在勻強磁場，磁場的邊界由x軸和 曲線圍成(x≤2m)。現用水平拉力F把邊長為2m的正方形單匝線框以水平速度v=10 m/s勻速地拉過該磁場區域，磁場區域的磁感應強度B=0.2 T，線框的電阻R=0.5 Ω，不計一切摩擦阻力，則（ ）

A. 拉力F要做12.8 J的功才能讓線框通過此磁場區

B. 拉力F要做6.4 J的功才能讓線框通過此磁場區

C. 拉力F的最大功率為3.2 W

D. 水平拉力F的最大值為6.4 N

Answer 1

【答案】B

【解析】線框切割磁感線產生的感應電動勢為：E=Blv=Bvy=Bv2sinx=2Bvsinx；當y最大時，E最大，最大值為：Em=2Bvymax=2×0.2×10V=4V；感應電流最大值為：

安培力最大值：Fm=BIymax=0.2×8×2N=3.2N；則拉力最大值：F拉m=F=3.2N；拉力的最大功率為：P=F拉mv=3.2×10W=32W，故CD錯誤。整個過程拉力做功為：，故B正確；A錯誤。故選B.