Question

【題目】如圖所示，在光滑的絕緣水平面上有一邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一個(gè)邊長(zhǎng)比L小的正方形線圈以速度v0沿水平方向進(jìn)入磁場(chǎng)，全部穿出磁場(chǎng)時(shí)速度為v，則下列說(shuō)法正確的是

A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的方向相同

B.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，產(chǎn)生的電能相同

C.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線圈橫截面的電荷量的絕對(duì)值大小相同

D.線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．根據(jù)楞次定律可知，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的方向相反，故A錯(cuò)誤；

B．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程都做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

知線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)安培力的平均值較大，線圈克服安培力做功較多，產(chǎn)生的電能較大，故B錯(cuò)誤；

C．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量變化量相等，根據(jù)

知通過(guò)線圈橫截面的電荷量的絕對(duì)值大小相同，故C正確；

D．設(shè)線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v′，由動(dòng)量定理可知，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中

又電量

得

同理可得離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中：

進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程，磁通量的變化量相等，則進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程通過(guò)導(dǎo)線框橫截面積的電量相等，則有

解得：

故D正確。