Question

【題目】邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖所示的有界勻強磁場區域。磁場區域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零。則線框進入磁場的過程和從磁場另一側穿出的過程相比較，有（　　）

A.產生的感應電流方向相同

B.所受的安培力F方向相反

C.進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間

D.進入磁場過程的發熱量少于穿出磁場過程的發熱量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．線框進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，產生的感應電流方向相反，故A錯誤；

B．根據楞次定律：感應電流阻礙導體與磁場間相對運動，可知，安培力方向均水平向左，方向相同，故B錯誤；

C．線框進入磁場時加速度為零，做勻速運動，完全在磁場中運動時磁通量不變，沒有感應電流產生，線框不受安培力而做勻加速運動，則知穿出磁場時，線框所受的安培力增大，大于恒力F，線框將做減速運動，剛出磁場時，線框的速度大于或等于進入磁場時的速度，則穿出磁場過程的平均速度較大，則進入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間，故C錯誤；

D．根據功能關系知，進入磁場過程的發熱量等于恒力做功。穿出磁場過程的熱量等于恒力做功與動能減小量之和，恒力做功相等，則進入磁場過程的發熱量少于穿出磁場過程的熱量，故D正確。

故選D。