Question

如圖所示，光滑絕緣的水平面內有豎直方向的寬度為d的勻強磁場區，磁場的磁感應強度為B．正方形金屬線框abcd邊長為L（L＜d），質量為m，現對線框施加垂直于ab邊的水平恒力F使線框從磁場左側距磁場S處由靜止開始運動，如果ab邊剛進入磁場時的速度為v₀，cd邊剛穿出磁場時的速度也為v₀，則從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程（　　）

• A、線框有一階段在做勻加速運動
• B、線框ab邊在剛進入磁場時可能做加速運動
• C、線框ab邊在剛穿出磁場時一定是先做減速運動
• D、線框中產生的熱量為F（d+S+L）

Answer 1

分析：根據線框的受力情況判斷其運動情況．線框進入和穿出磁場的過程中，產生感應電流，受到安培力．完全在磁場中時，不產生感應電流，不受安培力．根據功能關系分析線框中產生的熱量．

解答：解：
A、當線框完全在磁場中運動時，由于磁通量不變，沒有感應電流產生，不受安培力，在恒力F的作用下做勻加速運動，故A正確．
B、據題意，ab邊剛進入磁場時的速度為v₀，cd邊剛穿出磁場時的速度也為v₀，說明線框穿出磁場與進入磁場的運動情況相同．因為線框完全在磁場中運動時做勻加速運動，所以可知，線框ab邊在剛進入磁場時，可能做勻速運動，也可能做減速運動，故B錯誤．
C、線框穿出磁場和進入磁場的過程完全相同，所以ab邊穿出磁場時，一定是先做減速運動，故C正確．
D、整個過程中，恒力F做功為 W=F（d+S+L），由于線框的動能增加，所以線框中產生的熱量 Q＜W，即線框中產生的熱量小于F（d+S+L），故D錯誤．
故選：AC

點評：分析線框的運動情況時，關鍵要分析清楚題設的條件，抓住安培力的變化，判斷線框的運動情況．