【題目】如圖所示,兩水平面(虛線)之間的距離為h,其間分布著磁感應(yīng)強度為B,方向與豎直面(紙面)垂直的勻強磁場。磁場上方有一邊長為L(L<h)、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框abcd從高處由靜止釋放后,若ab邊經(jīng)過磁場上、下邊界時速度恰好相等,重力加速度為g,則( )

A. cd邊進入和穿出磁場時,線框的速度最小

B. 線框穿過磁場的過程中,通過線框的電荷量為

C. 線框穿過磁場的過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱為2mgh

D. 改變線框釋放的位置,線框下落的速度可能一直增加

【答案】ACD

【解析】

由于Lh,線框完全進入磁場后穿過線框的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,線框只受重力作用而做勻加速運動,線框ab進入和離開磁場時的速度相等,而線框在磁場中有加速過程,因此線框進入磁場時一定存在減速過程,同理線圈出離磁場時也做減速運動,則線圈cd邊進入和穿出磁場時,線框的速度最小,故A正確;線圈進入磁場和出離磁場時通過線圈的電荷量均為,由于進入磁場和出離磁場時感應(yīng)電流方向相反,可知線框穿過磁場的過程中,通過線框的電荷量為零,選項B錯誤;由于ab邊經(jīng)過磁場上、下邊界時速度恰好相等,則動能相等,則此過程中線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh;同理當線圈出離磁場時產(chǎn)生的焦耳熱也為mgh,則線框穿過磁場的過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱為2mgh,選項C正確;若線圈釋放的位置較低,則線圈進入磁場時的速度較小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小,受到向上的安培力較小,則線圈進入磁場時做加速運動;整個線圈進入磁場時仍做加速運動;出離磁場時若安培力仍小于重力,則線圈仍加速離開磁場,故選項D正確.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,輕繩一端系在小球A上,另一端系在圓環(huán)B上,B套在粗糙水平桿PQ上,F(xiàn)用水平力F作用在A上,使A從圖中實線位置(輕繩豎直)緩慢上升到虛線位置,但B仍保持在原來位置不動。則在這一過程中,桿對B的摩擦力F1、桿對B的支持力F2、繩對B的拉力F3的變化情況分別是

A. F1逐漸增大,F2保持不變,F3逐漸增大

B. F1逐漸增大,F2逐漸增大,F3逐漸增大

C. F1保持不變,F2逐漸增大,F3逐漸減小

D. F1逐漸減小,F2逐漸減小,F3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電風扇的擋位變換器電路如圖所示,把它視為一個可調(diào)壓的理想變壓器,總匝數(shù)為2400匝的原線圈輸入電壓u=220sin100πt(V),擋位1、2、3、4對應(yīng)的線圈匝數(shù)分別為240匝、600匝、1200匝、2400匝。電動機M的內(nèi)阻r=8Ω,額定電壓為U=220V,額定功率P=110W。下列判斷正確的是)( )

A. 該交變電源的頻率為100Hz

B. 當選擇3擋位后,電動機兩端電壓的最大值為110V

C. 當擋位由3變?yōu)?/span>2后,原線圈的電流變大

D. 當選擇擋位4后,電動機的輸出功率為108W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】美國《大眾科學》雜志報道,中國首艘國產(chǎn)航母預(yù)計在2019年服役,該航母將采用電磁彈射技術(shù)以縮短戰(zhàn)斗機的起飛距離。航母的水平電磁彈射跑道長度L=50m。一架質(zhì)量為m=4.0×104kg的戰(zhàn)斗機在跑道上由靜止開始做勻加速直線運動,發(fā)動機提供的動力F1=2×105N,電磁彈射裝置水平推進力F2=8.8×105N,戰(zhàn)斗機受到的阻力恒為自身重力0.2倍,g=10m/s2。求:

(1)戰(zhàn)斗機運動的加速度大;

(2)戰(zhàn)斗機運動到該跑道末端時推進力F2的功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩個質(zhì)點沿同一直線運動,其中質(zhì)點甲以6m/s的速度勻速直線運動,質(zhì)點乙作初速度為零的勻變速直線運動,它們的位置x隨時間t變化如圖所示。已知t3s時,甲、乙圖線的斜率相等。下列判斷正確的是( )

A. 最初的一段時間內(nèi),甲、乙的運動方向相反

B. t=3s時,乙的位置坐標為-9m

C. 乙經(jīng)過原點時的速度大小為m/s

D. t=10s時,兩車相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,磁場區(qū)域的OP邊在x軸上且長為L.紙面內(nèi)一邊長為L的單匝閉合正方形導線框(線框電阻為R)的一條邊在x軸上,且線框在外力作用下沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場區(qū)域,在t=0時該線框恰好位于圖中所示的位置。現(xiàn)規(guī)定順時針方向為導線框中感應(yīng)電流的正方向,則下列說法正確的有:

A.在0~時間內(nèi)線框中正向電流,在時間內(nèi)線框中有負向電流

B.時間內(nèi)流經(jīng)線框某處橫截面的電量為

C時間內(nèi)線框中最大電流為

D0~時間內(nèi)線框中電流的平均值不等于有效值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端與定值電阻相連的光滑平行金屬導軌傾斜放置,其中R1=R2=2R,導軌電阻不計,導軌寬度為L,勻強磁場垂直穿過導軌平面,磁感應(yīng)強度為B。導體棒ab的電阻為R,垂直導軌放置,與導軌接觸良好。釋放后,導體棒ab沿導軌向下滑動,某時刻流過R2的電流為I,在此時刻( )

A. 重力的功率為6I2R

B. 金屬桿ab消耗的熱功率為4I2R

C. 導體棒的速度大小為

D. 導體棒受到的安培力的大小為2BIL

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個可以自由移動的點電荷分別放在A、B兩處,如圖1所示,A處電荷帶正電Q1,B處電荷帶負電Q2,且Q2 = 4Q1,另取一個可以自由移動的點電荷Q3,放在AB直線上,欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則(

A.Q3為正電荷,且放于A左方

B.Q3為負電荷,且放于B右方

C.Q3為負電荷,且放于AB之間

D.Q3為正電荷,且放于B右方

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角的絕緣斜面上,該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小.質(zhì)量、電阻R=的導體棒ab垂直放在框架上,與框架接觸良好,從靜止開始沿框架無摩擦地下滑.框架的質(zhì)量、寬度,框架與斜面間的動摩擦因數(shù),與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.(,sin37°,cos37°)

1)若框架固定,導體棒從靜止開始下滑6m時速度,求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q;

2)若框架固定,當導體棒從靜止釋放到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中流過導體棒的電量q=3.0C,求此過程導體棒的運動時間t;

3)若框架不固定,求當框架剛開始運動時導體棒的速度大小.

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