精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的水平面內有豎直方向的寬度為d的勻強磁場區(qū),磁場的磁感應強度為B.正方形金屬線框abcd邊長為L(L<d),質量為m,現(xiàn)對線框施加垂直于ab邊的水平恒力F使線框從磁場左側距磁場S處由靜止開始運動,如果ab邊剛進入磁場時的速度為v0,cd邊剛穿出磁場時的速度也為v0,則從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程( 。
A、線框有一階段在做勻加速運動B、線框ab邊在剛進入磁場時可能做加速運動C、線框ab邊在剛穿出磁場時一定是先做減速運動D、線框中產(chǎn)生的熱量為F(d+S+L)
分析:根據(jù)線框的受力情況判斷其運動情況.線框進入和穿出磁場的過程中,產(chǎn)生感應電流,受到安培力.完全在磁場中時,不產(chǎn)生感應電流,不受安培力.根據(jù)功能關系分析線框中產(chǎn)生的熱量.
解答:解:
A、當線框完全在磁場中運動時,由于磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生,不受安培力,在恒力F的作用下做勻加速運動,故A正確.
B、據(jù)題意,ab邊剛進入磁場時的速度為v0,cd邊剛穿出磁場時的速度也為v0,說明線框穿出磁場與進入磁場的運動情況相同.因為線框完全在磁場中運動時做勻加速運動,所以可知,線框ab邊在剛進入磁場時,可能做勻速運動,也可能做減速運動,故B錯誤.
C、線框穿出磁場和進入磁場的過程完全相同,所以ab邊穿出磁場時,一定是先做減速運動,故C正確.
D、整個過程中,恒力F做功為 W=F(d+S+L),由于線框的動能增加,所以線框中產(chǎn)生的熱量 Q<W,即線框中產(chǎn)生的熱量小于F(d+S+L),故D錯誤.
故選:AC
點評:分析線框的運動情況時,關鍵要分析清楚題設的條件,抓住安培力的變化,判斷線框的運動情況.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直平面內,管口B、C的連線是水平直徑.現(xiàn)有一帶正電小球(可視為質點)從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R.從小球進入管口開始,整個空間突然加上一個勻強電場,電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等,結果小球從管口C處脫離圓管后,其運動軌跡最后經(jīng)過A點.設小球運動過程中帶電量沒有改變,重力加速度為g.求:
(1)小球到達B點的速度大小;
(2)小球受到的電場力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內,管口B,C的連線水平.質量為m的帶正電小球從B點正上方的A點自由下落A,B兩點間距離為4R.從小球(小球直徑小于細圓管直徑)進人管口開始,整個空間中突然加上一個斜向左上方的勻強電場,小球所受電場力在豎直方向上的分力方向向上,大小與重力相等,結果小球從管口 C處離開圓管后,又能經(jīng)過A點.設小球運動過程中電荷量沒有改變,重力加速度為g,求:
(1)小球到達B點時的速度大;
(2)小球受到的電場力大小;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的水平面上方,左邊有垂直紙面向里的勻強磁場,右邊有豎直向上的勻強電場.質量為m,帶電量為q(正電)的點電荷 a,以水平向右的初速度v沿水平面進入勻強磁場和勻強電場,恰好都不脫離水平面.在勻強電場中用絕緣細線懸掛一個質量為m的不帶電的小球b(可視為質點),小球處于靜止且對水平面無壓力.點電荷a進入勻強電場后與小球b正碰并粘在一起,恰好能繞懸掛點O在勻強電場中做豎直面內的圓周運動.(重力加速度為g)求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B;
(2)勻強電場的電場強度E;
(3)絕緣細線的長度l.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,光滑絕緣的斜面傾角為37°,一帶電量為+q的小物體質量為m,置于斜面上,當沿水平方向加一如圖所示的勻強電場時,小物體恰好處于靜止狀態(tài),從某時刻開始,電場強度突然減為原來的
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,求:
(1)原來電場強度的大小
(2)當電場強度減小后物體沿斜面下滑距離為L時的動能.

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