Question

如图所示，由同种材料制成，粗细均匀，边长为L、总电阻为R的单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，磁场两边界成θ=角。现使线圈以水平向右的速度ν匀速进入磁场，则（　　）

A.当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电势差U=BLv

B.当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小

C.线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，回路中的平均电功率

D.线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的电荷量

Answer

D

【解析】

AB．当线圈中心经过磁场边界时，此时切割磁感线的有效线段为NP，根据法拉第电磁感应定律，NP产生的感应电动势为E=BLv，此时N、P两点间的电势差U为路端电压，有

U=E=BLv

此时QP、NP受安培力作用，且两力相互垂直，故合力为

F安=

故AB错误；

C．当线圈中心经过磁场边界时，回路中的瞬时电功率为

在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，感应电动势一直在变化，故

回路中的平均电功率不等于经过磁场边界时的瞬时电功率，故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，通过导线某一横截面的电荷量为

故D正确。

故选D。