Question

如图33－7甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B＝1.0 T，质量为m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝5 Ω、n＝100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M＝0.08 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v₁＝10 m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直．若小车运动的速度v随车的位移x变化的v­x图象如图乙所示，则根据以上信息可知(　　)

甲

　

乙

图33－7

A．小车的水平长度l＝15 cm

B．磁场的宽度d＝35 cm

C．小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流I＝7 A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q＝1.92 J

Answer 1

解析：从x＝5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，在安培力作用下小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x＝15 cm时，线圈完全进入磁场，小车做匀速运动，小车的水平长度l＝10 cm，A项错；当x＝30 cm时，线圈开始离开磁场，则d＝30 cm－5 cm＝25 cm.B项错；当x＝10 cm时，由图象知，线圈速度v₂＝7 m/s，感应电流I＝＝＝7 A，C项正确；线圈左边离开磁场时，小车的速度v₃＝2 m/s，线圈上产生的电热Q＝(M＋m)(v－v)＝5.76 J，D项错．

答案：C