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

.
I
L△t=mv2-mv1,又电量q=
.
I
△t,得

   m(v2-v1)=BLq,

得速度变化量△v=v2-v1=

BLq
m

由q=

△Φ
R
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.

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

单项选择题
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