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精英家教网如图所示,虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框,a′b′边与ab边平行,且a′b′=2b′c′.若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W1;若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W2.则(  )
A、W1=W2B、W1=2W2C、2W1=W2D、4W1=W2
分析:将导线框匀速地拉离磁场区域,外力所做的功等于产生的内能.根据焦耳定律研究功的大小关系.
解答:解:设b′c′=l,a′b′=2l.
由于线框匀速运动,外力做的功等于线框中产生的焦耳热,根据焦耳定律得:
将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为:W1=
E
2
1
R
t1=
(Blv)2
R
?
2l
v
=
2B2l3v
R

将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为:W2=
E
2
2
R
t2=
(B2lv)2
R
?
l
v
=
4B2l3v
R

得到:W2=2W1
故选:C
点评:在电磁感应现象中研究功、热量、功率等等.常常根据能量守恒定律研究.求热量,电流一定,首先考虑能否用焦耳定律.也可以先求出安培力,再求解克服安培力做功,由功能求解外力的功.
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A、W2=W1B、W2=2W1C、W2=4W1D、W2=8W1

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