Question

【題目】如圖甲所示，閉合線圈固定在小車上，總質量為1kg．它們在光滑水平面上以10m/s的速度進入與線圈平面垂直、磁感應強度為B的水平有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．已知小車運動的速度v隨車的位移x變化的v-x圖象如圖乙所示．則（　 　）

A. 線圈的長度L=15cm

B. 磁場的寬度d=25cm

C. 線圈進入磁場過程中做勻加速運動，加速度為0.8m/s2

D. 線圈通過磁場過程中產生的熱量為48J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A、閉合線圈在進入和離開磁場時的位移即為線圈的長度，線圈進入或離開磁場時受安培力作用，將做減速運動，由乙圖可知，線圈的長度L＝10cm，故A錯誤；

B、磁場的寬度等于線圈剛進入磁場到剛離開磁場時的位移，由乙圖可知，5﹣15cm是進入的過程，15﹣30cm是完全在磁場中運動的過程，30﹣40cm是離開磁場的過程，所以d＝30cm﹣5cm＝25cm，故B正確；

C、線圈進入磁場過程中，根據F＝BIL及I得：F，因為v減小，所以F也減小，由牛頓第二定律知加速度減小，所以線圈做的不是勻加速運動，是變減速運動，故C錯誤；

D、線圈通過磁場過程中運用動能定理得：mv22mv12＝W安，由乙圖可知v1＝10m/s，v2＝2m/s，代入數據得：W安＝﹣48J，所以克服安培力做功為48J，即線圈通過磁場過程中產生的熱量為48J，故D正確。