Question

【題目】在光滑水平面上，一質量為m，邊長為l的正方形導線框abcd，在水平向右的恒力F的作用下穿過某勻強磁場，該磁場的方向豎直向下．寬度為L（L＞l），俯視圖如圖所示．已知dc邊進入磁場時的速度為v0 ， ab邊離開磁場時的速度仍為v0 ． 下列說法正確的是（ ）

A.線框進入和離開磁場時產生的感應電流方向相同
B.線框進入和離開磁場時受到的安培力方向相反
C.線框窗過磁場的過程中一直做勻速直線運動
D.線框穿過磁場過程中恒力F做的功等于線框產生的焦耳熱

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知感應電流為逆時針方向，線框出磁場時，ab邊切割磁感線，感應電流為順時針方向，故進入和穿出磁場時感應電流方向相反，故A錯誤；

B、由左手定則知，進入和穿出磁場時，線框受到的安培力都為向左，故進入和穿出磁場時線框受到的安培力方向相同，故B錯誤．

C、由于線框邊長l小于磁場寬度L，線框完全進入磁場后經歷一次加速，由于進出磁場時線框速度不變，因此線框在進入磁場時先做減速運動，完全在磁場中時做勻加速運動，出磁場時做減速運動，故C錯誤；

D、線框進入和穿出磁場時，應用動能定理mg（L+l）﹣W=0，W為線框克服安培力做功，安培力做功轉化為線框的焦耳熱，故D正確．

故選：D

【考點精析】根據題目的已知條件，利用電磁感應與力學的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向；求回路中電流強度；分析研究導體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動力學方程或平衡方程求解．