在如圖所示的傾角為θ的滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,
t1
時ab邊剛越過GH進入磁場Ⅰ區(qū),此時線框恰好以速度
v1
做勻速直線運動;
t2
時ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時線框又恰好以速度
v2
做勻速直線運動.重力加速度為g,下列說法中正確的是(  )
A.線框兩次勻速直線運動的速度之比
v1
v2
=2:1
B.從
t1
t2
過程中,線框中通過的電流方向先是由盤a→d→c→b,然后是從a→b→c→d
C.從
t1
t2
過程中.線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量
D.從
t1
t2
,有
3mgsinθL
2
+
m(
v21
-
v22
)
2
的機械能轉(zhuǎn)化為電能

A、當(dāng)ab邊剛進入磁場時,ab邊所受安培力與下滑分力平衡,即有:mgsinθ=
B2L2v1
R

得:v1=
mgRsinθ
B2L2

當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時,線框又是勻速運動,則ab、cd兩條邊所受的安培力與線框下滑分力相平衡,即有:mgsinθ=2?
B2L2?2v2
R

得:v2=
mgRsinθ
4B2L2

所以v1:v2=4:1.故A錯誤.
B、由右手定則可知,從ab邊剛進入磁場后的一段時間內(nèi),線框中通過的電流方向a→d→c→b,當(dāng)cd邊剛好進入磁場時,線框中的電流方向發(fā)生改變,變?yōu)閍→b→v→d,故B正確.
C、從t1到t2的過程中,線框克服安培力做功等于機械能的減小量.故C錯誤.
D、在該過程中,重力勢能減小了△Ep=
3
2
mgsinθ?L
,動能減小了△Ek=
1
2
m(v12-v22)
,故減小的機械能總量為△E=△Ep+△Ek=
3
2
mgsinθ?L+
1
2
m(v12-v22)
,該部分機械能全部轉(zhuǎn)化為電能.故D正確.
故選BD.
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:填空題

如圖所示,在光滑水平面上,一質(zhì)量為m=0.1kg,半徑為r=0.5m,電阻為R=0.5Ω的單匝均勻金屬圓環(huán),以v0=5m/s的初速度向一磁感應(yīng)強度為B=0.1T的有界勻強磁場滑去(磁場寬度d>2r).圓環(huán)的一半進入磁場歷時2s,圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為0.8J,則2s內(nèi)圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動勢大小為______V,2s末圓環(huán)的加速度大小為______m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長L1=1.0m,寬L2=0.50m的矩形導(dǎo)線框,質(zhì)量為m=0.20kg,電阻R=2.0Ω.其正下方有寬為H(H>L2),磁感應(yīng)強度為B=1.0T,垂直于紙面向里的勻強磁場.現(xiàn)在,讓導(dǎo)線框從cd邊距磁場上邊界h=0.70m處開始自由下落,當(dāng)cd邊進入磁場中,而ab尚未進入磁場,導(dǎo)線框達(dá)到勻速運動.(不計空氣阻力,且g=10m/s2
求(1)線框進入磁場過程中安培力做的功是多少?
(2)線框穿出磁場過程中通過線框任一截面的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m、邊長為a、總電阻為R的單匝均勻正方形銅線框,線框從位置1開始以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,到達(dá)位置2時線框剛好全部進入磁場,在位置3時線框開始離開勻強磁場,到達(dá)位置4時線框剛好全部離開磁場.則( 。
A.在位置1時,線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B.線框從位置1到位置2的過程與從位置3到位置4的過程產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
C.線框從位置1到位置2的過程與從位置3到位置4的過程所受的安培力方向相同
D.從位置1到位置2的過程中流過線框某一截面的電荷量等于
Ba2
R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度V向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度2V勻速進入同一勻強磁場.則下說法說正確的是( 。
A.第二次與第一次通過AB邊橫截面的電荷量之比為2:1
B.第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4:1
C.第二次與第一次線圈中最大電流之比為2:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩根相距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻.現(xiàn)有n個條形勻強磁場,方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁場區(qū)域的寬度為a,間距也為a.一個質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒(電阻不計)與導(dǎo)軌垂直,在距磁場區(qū)域1為a的位置由靜止開始釋放,此后一直沒有離開導(dǎo)軌,且每當(dāng)進入磁場區(qū)域均做勻速運動.求
(1)區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強度的大。
(2)導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域2的時間;
(3)導(dǎo)體棒從開始下落到穿過磁場區(qū)域n的過程中,電阻R上總共產(chǎn)生的電熱.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置,其間距為L,電阻不計.兩條導(dǎo)軌足夠長,所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是α.兩個金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m,電阻都是R,與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好.空間有豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.
(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑,讓a′b′固定不動,將ab釋放,則ab達(dá)到的最大速度是多少?
(2)如果將ab與a′b′同時釋放,它們所能達(dá)到的最大速度分別是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個足夠長的“門”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi),MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度L=0.50m,一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好,abMP恰好圍成一個正方形,該導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強磁場中,ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為fm=1.0N,ab棒的電阻為R=0.10Ω,其他各部分電阻均不計,開始時,磁感應(yīng)強度B0=0.50T
(1)若從某時刻(t=0)開始,調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強度的大小使其以
△B
△t
=0.20T/s的變化率均勻增加,則經(jīng)過多少時間ab棒開始滑動?
(2)若保持磁感應(yīng)強度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給ab棒施加一個水平向右的拉力F,使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運動,請推導(dǎo)出拉力F的大小隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式,并在所給的F-t坐標(biāo)上作出拉力F隨時間t變化的F-t圖線.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強磁場中,磁場和導(dǎo)軌平面垂直,金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好可沿導(dǎo)軌滑動,開始時電鍵S斷開,當(dāng)ab桿由靜止下滑一段時間后閉合S,則從S閉合開始計時,ab桿的速度v與時間t的關(guān)系不可能是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案