Question

（2012?浦東新區(qū)三模）邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動，穿過方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的寬度為d（d＞L）．已知ab邊進(jìn)入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程相比較，有（　�。�

A．產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

B．受的安培力方向相反

C．進(jìn)入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間

D．進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量

Answer 1

分析：根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向和安培力的方向．線框進(jìn)入磁場過程做勻速運(yùn)動，完全在磁場中運(yùn)動時做勻加速運(yùn)動，穿出磁場速度大于進(jìn)入磁場的速度，線框?qū)⒆鰷p速運(yùn)動，出磁場時大于或等于進(jìn)入磁場時的速度，所用時間將縮短．根據(jù)功能關(guān)系分析熱量關(guān)系．

解答：解：A、線框進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程，磁場方向相同，而磁通量變化情況相反，進(jìn)入磁場時磁通量增加，穿出磁場時磁通量減小，則由楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反．故A錯誤．
B、根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體與磁場間相對運(yùn)動，可知，安培力方向均水平向左，方向相同．故B錯誤．
C、由題，線框進(jìn)入磁場時做做勻速運(yùn)動，完全在磁場中運(yùn)動時磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力而做勻加速運(yùn)動，穿出磁場時，線框所受的安培力增大，大于恒力F，線框?qū)⒆鰷p速運(yùn)動，剛出磁場時，線框的速度大于或等于進(jìn)入磁場時的速度，則穿出磁場過程的平均速度較大，則進(jìn)入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間．故C錯誤．
D、根據(jù)功能關(guān)系可知，進(jìn)入磁場產(chǎn)生的熱量Q₁=FL．穿出磁場過程，線框的動能減小，則有FL+△E_k=Q₂．故進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量．故D正確．
故選D

點(diǎn)評：本題考查分析線框的受力情況和運(yùn)動情況的能力，關(guān)鍵是分析安培力，來判斷線框的運(yùn)動情況，再運(yùn)用功能關(guān)系，分析熱量關(guān)系．