如下圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d),將線圈在磁場上方高h處由靜止釋放,cd邊剛進入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛?cè)氪艌鲆恢钡絘b邊剛離開磁場)(  )
A.感應(yīng)電流做功為mgL
B.線圈進入磁場的過程中一直做減速運動
C.線圈的最小速度可能為
D.線圈的最小速度一定為
CD

試題分析:A、感應(yīng)電流做功等于克服安培力做功,線框的cd邊剛進人磁場到cd邊剛離開磁場這段過程中,根據(jù)動能定理得:,所以,線框的cd邊剛進人磁場時的速度和cd邊剛離開磁場時的速度相同,可知線框進磁場的過程和出磁場的過程是相同的,所以在線框從進入到全部穿過磁場的過程中,克服安培力做的功為2mgd;錯誤
B、線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是,又因為線圈全部進入磁場不受安培力,要做勻加速運動.可知線圈進入磁場先要做加速度減小的減速運動,隨速度減小安培力減小,當(dāng)安培力與重力相等時可做勻速運動;錯誤
C、若線圈是先減速后勻速進入磁場,則勻速運動時線圈速度最小,由平衡條件有,;正確
D、因為進磁場時要減速,可知線圈完全進入磁場時速度最小,從完全進入磁場到下邊剛接觸磁場的下邊界過程中,做勻加速直線運動,有,從靜止開始下落到線圈下邊接觸磁場上邊界的過程中做自由落體運動,有,解得;正確
故選CD
點評:本題的關(guān)鍵是根據(jù)線圈下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是,且全部進入磁場將做加速運動,判斷出線圈進磁場后先做變減速運動,也得出全部進磁場時的速度是穿越磁場過程中的最小速度。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會達到最大值vm,則      (       )
A.如果B增大,vm將變大
B.如果α增大,vm將變大
C.如果R增大,vm將變大
D.如果m減小,vm將變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一傾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空間存在一有界矩形勻強磁場區(qū)域GIJH,其寬度GI=HJ=L=0.5m。有一質(zhì)量m=0.5Kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcdef,從斜面上靜止釋放,釋放時ef平行于GH且距GH為4L,導(dǎo)線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m,線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,,ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5Ω,其余電阻不計。已知ef邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動,不計導(dǎo)線粗細,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)ef邊剛進入磁場時的速度v
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B
(3)線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強磁場和勻強電場區(qū)域,磁場的下邊界與電場的上邊界相距為3L,其中電場方向沿斜面向上,磁場方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球(視為質(zhì)點)通過長度為L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連,組成總質(zhì)量為m的“ ”型裝置,置于斜面上,線框下邊與磁場的上邊界重合,F(xiàn)將該裝置由靜止釋放,當(dāng)線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動;當(dāng)小球運動到電場的下邊界時剛好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求:

⑴線框做勻速運動時的速度大;
⑵電場強度的大;
⑶正方形單匝線框中產(chǎn)生的總焦耳熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量為m=0.04Kg的導(dǎo)電細桿ab置于傾角為300的平行放置的光滑導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬為d=0.4m,桿ab與導(dǎo)軌垂直,如圖所示,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面且方向向下,磁感應(yīng)強度為B=1T。已知電源電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2Ω,試求當(dāng)電阻R取值為多少時,釋放細桿后桿ab保持靜止不動。導(dǎo)軌和細桿的電阻均忽略不計,g取10m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,輪軸大輪半徑為3r,小輪半徑為r,大輪邊懸掛質(zhì)量為m的重物,小輪邊懸掛“日”字型線框,線框質(zhì)量也為m,線框豎直邊電阻不計,三根橫邊邊長為L,電阻均為R。水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場寬度與線框橫邊間距相同,均為h,輪軸質(zhì)量和摩擦不計。從靜止釋放重物,線框一進入磁場就做勻速運動。

(1)判斷“日”字型線框最上面的一條邊進入磁場時,流經(jīng)它的電流方向;
(2)求線框進入磁場的速度大小v;
(3)求剛釋放重物時,線框上邊與磁場下邊緣的距離H;
(4)求線框全部通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

用均勻?qū)Ь彎成正方形閉合金屬線框abcd,線框每邊長80cm,每邊的電阻為0.01Ω。把線框放在磁感強度B=0.05T的勻強磁場中,并使它繞軸OO′以ω=100rad/s的角速度勻角速度旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。已知OO’在線框平面內(nèi),并且垂直于B,,當(dāng)線框轉(zhuǎn)至和B平行的瞬間,求

(1)每條邊產(chǎn)生的感應(yīng)動勢大。
(2)線框內(nèi)感應(yīng)電流的大。
(3)e,f分別是ab和cd的中點,ef兩點間的電勢差。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN、PQ是兩條在水平面內(nèi)、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1∶n2 =k,導(dǎo)軌寬度為L。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上,在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復(fù)運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),已知垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、導(dǎo)線和線圈的電阻均不計,電流表為理想交流電表,導(dǎo)體棒始終在磁場中運動。則下列說法中正確的是
A.在t=時刻電流表的示數(shù)為
B.導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為BLv­m
C.電阻R上消耗的功率為
D.從t=0至t=的時間內(nèi)水平外力所做的功為T

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