Question

如圖所示，在光滑絕緣的水平面的上方存在有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，AB、CD是磁場區(qū)域的邊界．一個(gè)邊長比磁場寬度小的正方形閉合導(dǎo)線框以一定的水平速度沖向磁場區(qū)域并穿過磁場．比較導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程和離開磁場的過程，下列說法正確的是（　　）

A、進(jìn)入過程導(dǎo)線框的速度變化量大于離開過程導(dǎo)線框的速度變化量

B、進(jìn)入過程導(dǎo)線框的動(dòng)能變化等于離開過程導(dǎo)線框的動(dòng)能變化

C、進(jìn)入過程導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量小于離開過程導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量

D、進(jìn)入過程通過導(dǎo)線框橫截面積的電量等于離開過程通過導(dǎo)線框橫截面積的電量

Answer 1

分析：線框進(jìn)入和穿出磁場過程，受到安培力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)量定理和電量q=

.

I

△t分析電量的關(guān)系．由于線框做減速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入過程的安培力要大于出去過程中的安培力，則知進(jìn)入磁場過程中線框克服安培力做功，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茏兓�的大�。�由能量守恒定律即可知道熱量的關(guān)系．根據(jù)感應(yīng)電量q=

△Φ

R

可知，兩個(gè)過程線框磁通量變化量大小大小相等，則知兩個(gè)過程電量相等．

解答：解：A、D由動(dòng)量定理可知：B

.

I

L△t=mv₂-mv₁，又電量q=

.

I

△t，得
  m（v₂-v₁）=BLq，得△v=

BLq

m

由q=

△Φ

R

可知，進(jìn)入和穿出磁場過程，磁通量的變化量相等，則進(jìn)入過程通過導(dǎo)線框橫截面積的電量等于離開過程通過導(dǎo)線框橫截面積的電量，故由上式得知，進(jìn)入過程導(dǎo)線框的速度變化量等于離開過程導(dǎo)線框的速度變化量．故A錯(cuò)誤，D正確．
B、C線框進(jìn)入和穿出磁場過程，受到安培力作用而做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫M(jìn)入過程的安培力要大于出去過程中的安培力，所以動(dòng)能的變化量和產(chǎn)生的熱量均為進(jìn)入時(shí)大一些．故BC錯(cuò)誤．
故選D

點(diǎn)評：根據(jù)動(dòng)量定理求解電量或速度的變化是常用的方法，從能量的角度分析動(dòng)能的變化和熱量變化關(guān)系，抓住線框做減速運(yùn)動(dòng)就能判斷．