问题
选择题
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是( )
(A)此过程中通过线框截面的电量为 (B)此过程中回路产生的电能为0.5mv2
(C)此时线框的加速度为 (D)此时线框中的电功率为
答案
答案:C
题目分析:此过程通过线框截面的电荷量,初位置磁通量
,末位置磁通量
,所以通过线框横截面的电荷量
,选项A错。根据功能关系,减少的动能等于系统产生的电能即
,选项B错。线框右边切割磁感线,产生感应电动势
,感应电流沿顺时针方向,左边框切割磁感线,产生感应电动势
,感应电流同样沿顺时针方向,所以整个线框的电流
,右边框受到安培力方向水平向左,左边框受到安培力水平向左,整个线框受到安培力
,线框加速度
,选项C对。此时线框中的电功率等于安培力做功的功率即
,选项D错。