问题 选择题

如图所示,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a,质量为m,电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向,以速度v从图示位置向右运动,当线框中心线AB运动到与PQ重合时,线框的速度为

v
2
,则(  )

A.此时线框中的电功率为

4B2a2v2 
R

B.此时线框的加速度为

4B2a2
mR

C.此过程通过线框截面的电量为

Ba2
R

D.此过程回路产生的电能为0.75mv2

答案

A、回路中产生感应电动势为E=2Ba

v
2
=Bav,感应电流为I=
E
R
=
Bav
R
,此时线框中的电功率P=I2R=
B2a2v2
R
.故A错误.

    B、左右两边所受安培力大小为F=BIa=

B2a2v
R
,则加速度为a=
2F
m
=
B2a2v
m
.故B错误.

    C、此过程通过线框截面的电量为q=

△Φ
R
=
Ba2
R
.故C正确.

    D、根据能量守恒定律得到,此过程回路产生的电能为Q=

1
2
mv2-
1
2
m(
v
2
)2
=0.375mv2.故D错误.

故选C

单项选择题
单项选择题