Question

兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，寬度分別為L(zhǎng)和2L．有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線(xiàn)圈在外力作用下，向右勻速通過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)，如圖所示，用i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)_A表示線(xiàn)框受到的安培力，P_Q表示線(xiàn)圈中的熱功率，并以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流正方向，向右為力的正方向，線(xiàn)圈在圖示位置為位移起點(diǎn)，則下列圖象中正確的是（　�。�

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：根據(jù)E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小，再根據(jù)F_A=BIL求出安培力的大小，根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)，得出拉力的大小．根據(jù)P=I²R得出線(xiàn)圈中的熱功率．

解答：解：在0～L的位移內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，電流大小I=

BLv

R

．所受的安培力FA=BIL=

B2L2v

R

，方向向左，而F=FA=

B2L2v

R

．方向向右．線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

B2L2v2

R

．
在L～2L位移內(nèi)，電流I=

2BLv

R

，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较�，所受安培�?span id="t7ecpb7" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">FA=2BIL=

4B2L2v

R

，方向向左，拉力F=FA=

4B2L2v

R

，方向向右．線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

4B2L2v2

R

．
在2L～3L位移內(nèi)，電流I=0，安培力為0，拉力F=0，線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱功率為0．
在3L～4L位移內(nèi)，電流大小I=

BLv

R

．方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍�所受的安培�?span id="c7h8ydk" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">FA=BIL=

B2L2v

R

，方向向左，而F=FA=

B2L2v

R

．方向向右．線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱功率P=I2R=

B2L2v2

R

．故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，掌握右手定則判斷感應(yīng)電流的方向以及左手定則判斷安培力的方向．