如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ，一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部。環(huán)中維持恒定的電流I不變，后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)全程上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（???? ）

A．在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH

B．圓環(huán)先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動

C．圓環(huán)運(yùn)動的最大速度為－gt

D．圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢

 

【答案】

BC

【解析】

試題分析：圓環(huán)通電后由靜止開始向上運(yùn)動，判斷受到安培力有向上的分力，根據(jù)左手安培定則判斷電流沿順時針方向如下圖，把圓環(huán)分為弧長為若干小段，則每一小段可看做一段直導(dǎo)線，受到安培力沿圓臺母線方向斜向上，則豎直分力為，根據(jù)對稱性，安培力在水平方向分力相互抵消，合力豎直向上，即為，撤去電流之前的時間內(nèi)，圓環(huán)做勻加速直線運(yùn)動，加速度，電流撤去后，圓環(huán)受到自身重力做勻減速直線運(yùn)動，選項(xiàng)B對。向上運(yùn)動過程最大速度即電流撤去時的速度，選項(xiàng)C對。整個上升過程有重力做功，安培力做功，根據(jù)動能定理，，即，但電流撤去切割磁感線仍有安培力做功，在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功小于所以選項(xiàng)A錯。勻加速階段由于安培力的水平分力，圓環(huán)有收縮的趨勢，電流撤去后，圓環(huán)切割磁感線，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流阻礙其向上運(yùn)動，判斷感應(yīng)電流為逆時針方向，安培力沿母線向下，安培力有水平向外的分力，圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢，選項(xiàng)D錯。

考點(diǎn)：安培力做功?? 電磁感應(yīng)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E=2.5×102N/C方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，在電場內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球．現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動最高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂．取g=10m/s2．求：
（1）細(xì)線能承受的最大拉力；
（2）當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動后與O點(diǎn)水平方向距離為L時，小球距O點(diǎn)的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，空間存在著由勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E組成的正交電磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里．有一帶負(fù)電荷的小球P，從正交電磁場上方的某處自由落下，那么帶電小球在通過正交電磁場時（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?順義區(qū)一模）如圖所示，空間存在著垂直紙面向外的水平的勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為E．在這個場區(qū)內(nèi)，有一帶正電的液滴a在電場力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)從場中某點(diǎn)由靜止釋放一個帶負(fù)電的液滴bb（圖中未畫出），當(dāng)它的運(yùn)動方向變成水平方向時恰與a相撞，撞后兩液滴合為一體，并沿水平方向做勻速直線運(yùn)動．已知液滴b的質(zhì)量是a質(zhì)量的2倍，b所帶的電量的絕對值是a所帶電量大小的4倍，設(shè)相撞前a、b之間的靜電力可不計(jì)．求：
（1）兩液滴相撞后共同運(yùn)動的速度大小v；
（2）畫出液滴b在相撞前運(yùn)動軌跡的示意圖；
（3）液滴b開始下落時距液滴a的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的復(fù)合場．有一個質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球，以一定的初速度v0水平向右運(yùn)動，則帶電小球在復(fù)合場中可能沿直線運(yùn)動的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ．一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部．環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H．已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大．在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（　�。�

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