Question

12．如圖甲所示，在磁感應強度B=lT的有界勻強磁場中，用外力將邊長1=0.5m的正方形金屬線框（各處都完全相同）向右勻速拉出磁場，以bc邊剛離開磁場的時刻為計時起點，在線框拉卅磁場的過程中，ab邊受到的安培力大小F隨時間t變化的關系如圖乙所示．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 線框做勻速運動的速度大小為2m/s
• B． 線框產生的感應電流為逆時針方向，大小為0.5 A
• C． 金屬線框的總電阻為0.5Ω
• D． 線框穿出磁場過程中產生的焦耳熱為0.5 J

Answer 1

分析 由圖讀出t=0時刻ab邊受到的安培力最大，為F=1N；由F=BIL求出金屬框中的感應電流I，由平衡條件求出外力的大小F_外，根據(jù)能量守恒求出金屬框拉出的過程中產生的焦耳熱，根據(jù)焦耳定律求線圈的電阻R．

解答 解：B、由題意及圖象可知，當t=0時刻ab邊的受力最大，為：F₁=BIl=1N，
解得：I=$\frac{{F}_{1}}{Bl}=\frac{1}{1×0.5}=2A$；
根據(jù)右手定則，感應電流為順時針方向；故B錯誤；
D、線框勻速運動，其受到的安培力為阻力大小即為F₁，由能量守恒：Q=W_安=F₁L=1×0.5J=0.5J，故D正確；
C、根據(jù)Q=I²Rt解得：R=$\frac{Q}{{I}^{2}t}=\frac{0.5}{{2}^{2}×0.25}=0.5Ω$，故C正確；
A、根據(jù)I=$\frac{BLv}{R}$有：v=$\frac{IR}{BL}=\frac{2×0.5}{1×0.5}=2m/s$，故A正確；
故選：ACD

點評 本題考查切割電動勢，關鍵是明確線框勻速離開磁場區(qū)域過程產生恒定的感應電流，結合切割公式、歐姆定律公式、安培力公式和焦耳定律公式列式分析即可，不難．