问题
选择题
边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下,将穿过方向如图所示的有界匀强磁场。磁场范围为d(d>L),已知线框进入磁场时恰好匀速,则线框进入磁场的过程和从另一侧穿出磁场的过程相比较,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的方向相反
B.所受安培力的方向相反
C.穿出磁场过程产生的电能一定大于进入磁场过程产生的电能
D.穿出磁场过程中任意时刻的电功率不可能小于进入磁场时的电功率
答案
ACD
线框进入磁场时电流的方向是逆时针方向,离开磁场的过程中电流的方向是顺时针方向。但是受到的安培力的方向都水平向左。假设线框进入磁场时的速度为,刚要离开磁场时的速度为
,刚好全部离开时的速度为
,线框的电阻为R。线框进入磁场过程中,产生的电能
;离开磁场过程中由动能定理知
,刚离开磁场过程中产生的热量
,即
,又由于一定存在
,则
。进入磁场过程中的电功率
,离开磁场过程中的电功率
,同时由
,则可推导出
。