问题
选择题
如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置,速度又为v0,并开始离开匀强磁场. 此过程中v-t图像如图(b)所示,则( )
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.在t0时刻线框的速度为v0-
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb
答案
答案:D
题目分析:据题意,当时,MN相当于是电源,四条边构成一个回路,则MN两端的电压可以看成路端电压,即
,故A选项错误;据动量定理,在从t0到3t0的过程中只受到恒力F,则有:
,在t0时刻的速度为:
,故B选项错误;从上图可以看出,1和2位置速度相等,进入过程和离开过程,线框受力情况相同,则t0时刻和位置3速度相等,故C选项错误;线框产生热量只有进入和离开两个过程,而线框进入过程产生热量等于离开时的,总热量为:
,其中
,所以
,故D选项正确。