Question

在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测得线框中产生的感应电流的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示：（      ）

A. 线框受到的水平外力一定是恒定的

B. 出磁场的时间是进入磁场时的一半

C. 线框边长与磁场宽度的比值为3：8

D. 出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等

Answer

C

【解析】设线框的电阻为R，受到的安培力为，根据牛顿第二定律： ，得拉力，由图乙可知电流增大，故拉力增大，A错误；设线框的加速度为a，进入磁场时的速度为，完全进入磁场时的速度为，ab边刚好出磁场时的速度为，线框边长为，磁场的宽度为，故线框宽度与磁场宽度的比值为3:8，C正确；线框进入和离开磁场运动的距离都是线框的边长L，由图乙可知线框进入磁场的时间为2s，设离开磁场的时间为t，则有，解得，故离开磁场的时间与进入磁场的时间之比为，B错误；对线圈进行受力分析可知：进入和离开磁场时都有：在水平方向上，线圈只受安培力和外力的作用，且安培力方向向左，外力F方向向右，即外力，外力做的功W=Fs，s为线圈边长，进入和离开两种情况s相同，但离开时的电流大于进入时的电流，故，则 ，D错误．选C．