问题
选择题
如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内,现有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以初速度vo垂直磁场边界滑过磁场后,速度为v(v<vo),则( )
A.完全进入磁场中时,线圈的速度大于v0+v 2
B.完全进入磁场中时,线圈的速度等于v0+v 2
C.完全进入磁场中时,线圈的速度小于v0+v 2
D.完全进入磁场中时,线圈的速度等于vo

答案
对线框进入或穿出磁场过程,设初速度为v1,末速度为v2.由动量定理可知:B
L△t=mv2-mv1,又电量q=. I
△t,得. I
m(v2-v1)=BLq,
得速度变化量△v=v2-v1=BLq m
由q=
可知,进入和穿出磁场过程,磁通量的变化量相等,则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等,故由上式得知,进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量.△Φ R
设完全进入磁场中时,线圈的速度大小为v′,则有
v0-v′=v′-v,
解得,v′=v0+v 2
故选B