问题
选择题
如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动．杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形项部或底部到杆距离都是
．在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为2L，磁感应强度为B．现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直．t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为（ ）L 2
A．B2L2v2 R
B．B2L3v 2R
C．B2L3v 4R
D．B2L2v2 4R
答案
金属导线产生的感应电动势瞬时值为e=Byv，y是有效切割长度．y=
sinωtL 2
得到 e=
sinωt，ω=BLv 2
=2π T
=2π 2L v
不变πv L
则线圈中产生正弦式交变电流，其感应电动势的有效值为E=BLv 2 2
因为线圈进入和穿出磁场产生的内能相等，外力做功相等．
故导线全部穿过磁场过程，外力F所做功为W=
•(
)2BLv 2 2 R
=4L v B2L3v 2R
故选B