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正方向导线框abcd置于光滑水平桌面上,其质量为m,电阻值为R,边长为L,在线框右侧距离cd边2L处由一宽度为2L的匀强磁场区域,磁场的左、右边界与线框的cd边平行,磁场的磁感应强度大小

题目详情

正方向导线框abcd置于光滑水平桌面上,其质量为m,电阻值为R,边长为L,在线框右侧距离cd边2L处由一宽度为2L的匀强磁场区域,磁场的左、右边界与线框的cd边平行,磁场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,其俯视图如图.对线框施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始向右运动,cd边始终与磁场边界平行.已知线框cd边经过磁场左、右边界时速度相同,则线框(  )
作业帮

A. 离开磁场区域过程中的电流方向为dcbad

B. 通过磁场区域过程中的焦耳热为2FL

C. 通过磁场区域过程中的最小速度为

2FL
m

D. 进入磁场区域过程中受到的安培力的冲量大小为

B2L3
R

▼优质解答
答案和解析
A、根据楞次定律可得,离开磁场区域过程中的电流方向为dabcd,故A错误;
B、从线框的cd边刚进入磁场到刚好出磁场的过程中动能变化为零,根据动能定理可得:F•2L-Q1=0,由于进入磁场过程中和离开磁场过程中速度变化相同,受力情况相同,所以离开磁场过程中与进入磁场过程中产生的焦耳热相同,所以通过磁场区域过程中产生的焦耳热为Q=2Q1=4FL,故B错误;
C、由题意可知,线框cd边经过磁场左、右边界时速度相同,所以线框离左边界L与距离右边界L时的速度相同,即速度最小,根据动能定理可得:FL=
1
2
mv2,解得v=
2FL
m
,故C正确;
D、线框进入磁场的过程量,安培力的冲量大小为I=B
.
I
Lt=
B2L2
.
v
t
R
=
B2L3
R
,故D正确.
故选:CD.
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