Question

如图甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1 kg。它们在光滑水平面上，以10 m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示。则 （    ）

A．线圈的长度L＝15 cm

B．磁场的宽度d＝25 cm

C．线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.4 m/s²

D．线圈通过磁场过程中产生的热量为40 J

Answer

B

【解析】

试题分析：闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度，线圈进入或离开磁场时受安培力作用，将做减速运动，由乙图可知，L=10cm，故A错误；磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移，由乙图可知，5-15cm是进入的过程，15-30cm是完全在磁场中运动的过程，30-40cm是离开磁场的过程，所以d=30cm-5cm=25cm，故B正确；根据F=BIL及得：，因为v是一个变量，所以F也是一个变量，所以线圈不是匀加速运动，是变减速运动，故C错误；线圈通过磁场过程中运用动能定理得：mv22−mv12=W安，由乙图可知v1=10m/s，v2=2m/s，带入数据得：W安=-48J，所以克服安培力做功为48J，即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J，故D错误．故选B．

考点：v-t图像；法拉第电磁感应定律的应用；能量守恒定律。