4.如圖所示,邊長為L、電阻為R的正方形線框abcd放在光滑絕緣水平面上,其右邊有一磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的有界勻強磁場,磁場的寬度為L.線框的ab邊與磁場的左邊界相距為L,且與磁場邊界平行,線框在某一水平恒力作用下由靜止向右運動,ab邊進(jìn)入磁場時線框恰好開始做勻速運動,根據(jù)題意信息,下列物理量可以求出的是( 。
A.外力的大小
B.勻速運動的速度大小
C.通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱
D.進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解電流強度,根據(jù)共點力的平衡判斷能否求解速度;根據(jù)能量守恒定律分析能否求解通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;根據(jù)閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合電荷量的計算公式求解電荷量.

解答 解:AB、勻速時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E=BLv
對線框根據(jù)歐姆定律可得:I=$\frac{E}{R}$ab邊受到的安培力大小為:FA=BIL
根據(jù)共點力的平衡可得:FA=F
解得:v=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,由于拉力F不知道,也不能求出,所以v無法求出,AB錯誤;
C、線框通過磁場過程,由能量守恒定律得:3FL=Q+$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,由于F和v不知道,所以通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱無法求解,C 錯誤;
D、線框進(jìn)入磁場過程中通過線框某橫截面的電荷量:q=$\overline{I}t$=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{L}^{2}}{R}$,故D正確;
故選:D.

點評 對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點是分析安培力作用下物體的平衡問題;另一條是能量,分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.2017年2月23日,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一顆比太陽要暗且冷的星體TRAPPIST-1,它提供非常多發(fā)現(xiàn)外星生命的機會,在其周圍至少有7顆類似地球大小的行星,最靠近的兩顆行星b、c圍繞TRAPPIST-1做勻速圓周運動的周期是1.5天和2.4天,兩顆行星的半徑與地球半徑相同.萬有引力恒量已知.根據(jù)以上條件可以求出行星b、c( 。
A.運動的軌道半徑之比B.表面的重力加速度之比
C.至少經(jīng)過多少天再次相遇D.質(zhì)量之比

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.在用單擺測定重力加速度實驗中:
(1)為了比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,除秒表外,還應(yīng)選用下列所給器材中的哪些?將你所選用的器材前的字母填在題后的橫線上.
A.長1m左右的細(xì)繩;
B.長10cm左右的細(xì)繩;
C.直徑約2cm的鋼球;
D.直徑約2cm的木球;
E.分度值是1cm的直尺;
F.分度值是1mm的直尺;
所選器材是ACF
(2)用10分度的游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑如圖1所示,可讀出擺球的直徑為2.05cm.
把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺上,測量擺線長,通過計算得到擺長L.

(3)用秒表測量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動穩(wěn)定且到達(dá)最低點時開始計時并記為n=1,單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如圖2所示,該單擺的周期是T=2.29s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(4)測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后,畫出T2-L圖線如圖3,此圖線斜率的物理意義是C
A.g        B.$\frac{L}{g}$   C.$\frac{4{π}^{2}}{g}$   D.$\frac{g}{4{π}^{2}}$
(5)在(4)中,描點時若誤將擺線長當(dāng)作擺長,那么畫出的直線將不通過原點,由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比,其大小C
A.偏大    B.偏小    C.不變   D.都有可能
(6)該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度,他采用的方法是:先測出一個擺線較長的單擺的振動周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度△L,再測出其振動周期T2.用該同學(xué)測出的物理量表示重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}•△L}{{{T}_{1}}^{2}-{{T}_{2}}^{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.原子核是由質(zhì)子和中子組成,原子核的電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù),原子核核內(nèi)的核子數(shù)就是原子核的質(zhì)量數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于機械能是否守恒的敘述正確的是(  )
A.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒
B.做勻變速直線運動的物體的機械能一定不守恒
C.合外力對物體做功為零時機械能守恒
D.只有重力對物體做功,物體的機械能一定守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.溫度是分子平均動能的宏觀標(biāo)志,所以兩個物體只要溫度相等,那么它們分子的平均速率就相等
B.熱力學(xué)第二定律可描述為:“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”
C.在自然界能的總量是守恒的,所以不存在能源危機
D.熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示閉合電路,電源電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=0.1Ω,外電路電阻R=1.4Ω.求:
(1)電路中的電流I;
(2)路端電壓U;
(3)電源的輸出功率P

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一段均勻銅導(dǎo)體的電阻為r,橫截面積為s,導(dǎo)體兩端所加電壓為U,電子電量為-e,導(dǎo)體中自由電子的數(shù)密度為n,則電子在銅導(dǎo)體中的定向遷移的速率為( 。
A.$\frac{r}{nesU}$B.$\frac{Ur}{nes}$C.$\frac{nes}{Ur}$D.$\frac{U}{nesr}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,半徑為R=1.6m的圓軌道ABC固定在豎直平面內(nèi),在C與水平地面平滑連接.一個質(zhì)量m=0.5kg的小球經(jīng)壓縮的彈簧彈射出去后,通過最高點A時對軌道的壓力大小等于其重力的3倍.不計一切摩擦和空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球在A點時的速度大;
(2)小球落回水平地面上時距C點的距離;
(3)彈簧對小球所做的功.

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同步練習(xí)冊答案