Question

边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d（d＞L）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，有（ ）
A．产生的感应电流方向相同
B．受的安培力方向相反
C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量

Answer

根据楞次定律判断感应电流的方向和安培力的方向．线框进入磁场过程做匀速运动，完全在磁场中运动时做匀加速运动，穿出磁场速度大于进入磁场的速度，线框将做减速运动，出磁场时大于或等于进入磁场时的速度，所用时间将缩短．根据功能关系分析热量关系．
【解析】
A、线框进入磁场和穿出磁场的过程，磁场方向相同，而磁通量变化情况相反，进入磁场时磁通量增加，穿出磁场时磁通量减小，则由楞次定律可知，产生的感应电流方向相反．故A错误．
B、根据楞次定律：感应电流阻碍导体与磁场间相对运动，可知，安培力方向均水平向左，方向相同．故B错误．
C、由题，线框进入磁场时做做匀速运动，完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力而做匀加速运动，穿出磁场时，线框所受的安培力增大，大于恒力F，线框将做减速运动，刚出磁场时，线框的速度大于或等于进入磁场时的速度，则穿出磁场过程的平均速度较大，则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间．故C错误．
D、根据功能关系可知，进入磁场产生的热量Q1=FL．穿出磁场过程，线框的动能减小，则有FL+△Ek=Q2．故进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量．故D正确．
故选D