Question

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬框ABCD在水平恒力F作用下，穿過寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知d＜L，AB邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．若線框AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．則線框AB邊穿過磁場(chǎng)的過程和CD邊穿過磁場(chǎng)的過程相比較（　　）

• A、線框中感應(yīng)電流的方向相反
• B、線框均做勻速直運(yùn)動(dòng)
• C、水平恒力F做的功相等
• D、線框中產(chǎn)生的電能相等

Answer 1

分析：根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，結(jié)合安培力和拉力的關(guān)系判斷線框的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)功的公式比較恒力F做功的大小．根據(jù)能量守恒比較線框中產(chǎn)生的電能大�。�

解答：解：A、根據(jù)右手定則知，AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向．故A正確．
B、AB邊進(jìn)入時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力等于安培力，即F=

B2L2v

R

．當(dāng)AB邊出磁場(chǎng)時(shí)，沒有感應(yīng)電流，線框做加速運(yùn)動(dòng)，所以CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受的安培力大于拉力，做減速運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、因?yàn)榫�框AB邊穿過磁場(chǎng)的過程和CD邊穿過磁場(chǎng)的過程，恒力F不變，位移大小相等，則恒力F做功相等．故C正確．
D、根據(jù)能量守恒知，AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，拉力做功等于電能的大�。瓹D邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，電能的大小等于拉力做功與動(dòng)能的減小量之和．所以線框中產(chǎn)生的電能不等．故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵通過線框所受的安培力和拉力的大小關(guān)系判斷出線框的運(yùn)動(dòng)情況，會(huì)通過右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．