Question

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

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

Answer

D

【解析】

A、时，线框右侧边MN的两端电压为外电压,总的感应电动势为，外电压，故选项A错误；

B、根据图象可知在时间内，线框做匀加速直线运动，合力等于，则在时刻线框的速度为，故选项B错误；

CD、因为时刻和时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多，线框在位置1和位置3时的速度相等，根据动能定理可知线框从1位置进入磁场到刚好要离开磁场位置2过程中，外力做的功等于克服安培力做的功，即有，所以线框从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，故选项D正确，C错误。