Question

如图所示，虚线框和实线框在同一水平面内．虚线框内有矩形匀强磁场区，矩形的长是宽的2倍．磁场方向垂直于纸面向里．实线框abcd是一个正方形导线框．若将导线框以相同的速率匀速拉离磁场区域，第一次沿ab方向拉出，第二次沿ad方向拉出，两次外力做的功分别为W₁、W₂，则（　　）

• A、W₂=W₁
• B、W₂=2W₁
• C、W₂=4W₁
• D、W₂=8W₁

Answer 1

分析：将导线框匀速地拉离磁场区域，由安培力公式求出安培力，由平衡条件求出外力，由功的公式求出外力的功．

解答：解：设虚线框的宽为L，则长为2L，线框的速度为v，由于线框匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
F=F_安=BIl=

B2l2v

R

，
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=F?2L=

B2L2v

R

×2L=

2B2L2v

R

，
将导线框沿垂直于ad的方向匀速地拉离磁场区域，则有：
W₁=F′?L=

B2(2L)2v

R

×L=

4B2L3v

R

，
外力做的功为：则：W₂=2W₁，故B正确；
故选：B．

点评：将导线框匀速地拉离磁场区域，拉力等于安培力，应用安培力公式、平衡条件、功的公式可以求出拉力的功．