Question

【題目】如圖甲所示，兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為1 m，總電阻為1 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行�，F(xiàn)使導(dǎo)線框水平向右運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)，c、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為4 T

C. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比為3 : 1

D. 0～3 s的過程中導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱為48 J

Answer 1

【答案】AB

【解析】

根據(jù)感應(yīng)電流的方向，結(jié)合楞次定律得出磁場(chǎng)的方向。根據(jù)線框勻速運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間求出速度，結(jié)合E=BLv求出磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)焦耳定律求線圈發(fā)熱量。

A項(xiàng)：0-1s內(nèi)線框進(jìn)入磁場(chǎng)，c、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差為正，即C點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，由右手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故A正確；

B項(xiàng)：0-1s內(nèi)線框進(jìn)入磁場(chǎng)，c、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差為，線框的速度為，解得：，故B正確；

C項(xiàng)：由圖乙分析可知，線框在0-1s內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)，2-3s內(nèi)出磁場(chǎng)，且都是勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度都為1m/s，所以導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比為1：1，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：線框在0-1s內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)過程中電流為，產(chǎn)生的熱量為：，1-2s內(nèi)線框的磁通量不變，所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生，即無熱量產(chǎn)生，2-3s內(nèi)線框出磁場(chǎng)過程中電流為，，產(chǎn)生的熱量為：，所以總熱量為32J，故D錯(cuò)誤。

故選：AB。