Question

兩磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)I、III，方向如圖示，兩區(qū)域中間為寬為S的無磁場區(qū)II，有一邊長為L（L＞S）、電阻為R的均勻正方形金屬線框abcd置于I區(qū)域，ab邊與磁場邊界平行，現(xiàn)拉著金屬框以速度V向右勻速運(yùn)動，則（　　）

• A、當(dāng)ab邊剛進(jìn)入中央無磁場區(qū)域II時(shí)，ab兩點(diǎn)間電壓為

  3BLV

  4

• B、當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域III時(shí)，通過ab邊的電流大小為

  2BLV

  R

  ，方向由b→a
• C、把金屬框從I區(qū)域完全拉入III區(qū)域過程中，拉力所做功為

  2B2L2V

  R

  (2L-S)
• D、當(dāng)cd邊剛出I區(qū)域到剛進(jìn)入III區(qū)域的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為

  B2L2V

  R

  (L-S)

Answer 1

分析：金屬框從I區(qū)域完全拉入III區(qū)域過程可以分成三段研究：第一段ab在Ⅱ區(qū)運(yùn)動，第二段ab在Ⅲ，cd在Ⅰ區(qū)運(yùn)動，第三段cd在Ⅱ區(qū)運(yùn)動．根據(jù)歐姆定律、安培力等知識求解．

解答：解：A、當(dāng)ab邊進(jìn)入中央無磁場區(qū)域II時(shí)，ab兩點(diǎn)間電壓U=

1

4

E=

1

4

BLv．故A錯(cuò)誤．
    B、當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域III時(shí)，通過ab邊的電流大小I=

2BLv

R

，方向由a→b，故B錯(cuò)誤．
    C、金屬框從I區(qū)域完全拉入III區(qū)域過程中，拉力所做功W=2

B2L2v

R

S+

(2BLv)2

R

?

L-S

v

=

2B2L2v

R

(2L-S)  故C正確．
    D、當(dāng)cd邊剛出I區(qū)域到剛進(jìn)入III區(qū)域的過程中，ab邊切割磁感線，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=

B2L2v

R

S．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評：本題要注意的是當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域III時(shí)，ab、cd都切割磁感線產(chǎn)生兩個(gè)感應(yīng)電動勢，而且串聯(lián)，電路中的總電動勢為E_總=2E=2BLv．