解题思路:分两个过程,由平衡条件求出拉力,然后由功的计算公式求出拉力的功.
导线框在通过无磁场区域的过程可分三个阶段,线框做匀速直线运动,由平衡条件可知,拉力:
F1=FB1=BI1L=
B2L2v
R
F2=FB2=2BI2L=4
B2L2v
R
F3=FB3=BI3L=
B2L2v
R
这三个阶段的位移:x1=d,x2=L-d,x3=d,
把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功:
W=F1x1+F2x2+F3x3,
解得:W=
4B2L2v
R(L-[d/2]);
由于F=F1=BI1L=
B2L2v
R,故:
W=
4B2L2v
R(L-[d/2])=2F(2L-d);
故选:A.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 分析清楚线框的运动过程是正确解题的前提与关键,应用E=BLv、欧姆定律、右手定则、安培力公式、平衡条件、功的计算公式即可正确解题.