问题
选择题
如图所示,虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框,a′b′边与ab边平行,且a′b′=2b′c′.若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W1;若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W2.则( )
A.W1=W2
B.W1=2W2
C.2W1=W2
D.4W1=W2
答案
设b′c′=l,a′b′=2l.
由于线框匀速运动,外力做的功等于线框中产生的焦耳热,根据焦耳定律得:
将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为:W1=
t1=E 21 R
•(Blv)2 R
=2l v 2B2l3v R
将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为:W2=
t2=E 22 R
•(B2lv)2 R
=l v 4B2l3v R
得到:W2=2W1
故选:C