2.如圖所示,光滑絕緣的水平面上,一個邊長為L的正方形金屬框,在水平恒力F作用下運動,穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域.磁場區(qū)域的寬度為d(d>L).已知ab邊進入磁場時,線框的加速度恰好為零.則線框進入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較,下列分析正確的是(  )
A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.兩過程所用時間相等
D.進入磁場的過程中線框產(chǎn)生的熱量較少

分析 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向和安培力的方向.線框進入磁場過程做勻速運動,完全在磁場中運動時做勻加速運動,穿出磁場速度大于進入磁場的速度,線框?qū)⒆鰷p速運動,出磁場時大于或等于進入磁場時的速度,所用時間將縮短.根據(jù)功能關(guān)系分析熱量關(guān)系.

解答 解:A、線框進入磁場和穿出磁場的過程,磁場方向相同,而磁通量變化情況相反,進入磁場時磁通量增加,穿出磁場時磁通量減小,由楞次定律可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反.故A正確.
B、根據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體與磁場間相對運動,可知,安培力方向均水平向左,方向相同.故B錯誤.
C、線框進入磁場時做勻速運動,完全在磁場中運動時磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,線框不受安培力而做勻加速運動,穿出磁場時,線框所受的安培力增大,大于恒力F,線框?qū)⒆鰷p速運動,剛出磁場時,線框的速度大于或等于進入磁場時的速度,則穿出磁場過程的平均速度較大,則進入磁場過程的時間大于穿出磁場過程的時間,故C錯誤.
D、根據(jù)功能關(guān)系可知,進入磁場產(chǎn)生的熱量Q1=FL.穿出磁場過程,外力做正功,線框的動能減小,則有FL+△Ek=Q2.故進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量.故D正確.
故選:AD

點評 本題考查分析線框的受力情況和運動情況的能力,關(guān)鍵是分析安培力,根據(jù)合力來判斷線框的運動情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接交流電源,副線圈通過電阻R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機連接.測得副線圈兩端的電壓按圖一所示規(guī)律變化,現(xiàn)閉合開關(guān)S接通抽油煙機,下列說法正確的是( 。
A.原線圈兩端電壓表示數(shù)為1100V
B.抽油煙機工作時,變壓器的輸入功率減小
C.抽油煙機工作時,熱水器的實際功率增大
D.抽油煙機上電壓的瞬時值表達式為μ=220$\sqrt{2}$sin(100πt)V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.在圖甲所示的密閉氣缸內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體,圖乙是它從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的V-T圖象.已知AB的反向延長線通過坐標原點O,氣體在A點的壓.強為P=1.0×105Pa,在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,氣體吸收的熱量Q=6.0×102 J,求:

(i)氣體在此狀態(tài)B的體積VB;
(ii)此過程中氣體內(nèi)能的增量△U.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.用如圖a所示裝置做“驗證機械能守恒”的實驗.實驗時,通過電磁鐵控制小鐵球從P處自由下落,小鐵球依次通過兩個光電門甲、乙,測得遮光時間分別為△t1和△t2,兩光電門中心點間的高度差為h.

(1)用游標卡尺測得小鐵球直徑的示數(shù)如圖b所示,則小鐵球的直徑d=6.30mm;
(2)為驗證機械能守恒,還需知道的物理量是重力加速度g(填物理量名稱及符號),驗證機械能守恒的表達式為$gh=\frac{xanobtl^{2}}{2(△{t}_{2})^{2}}-\frac{keadq5p^{2}}{2(△{t}_{1})^{2}}$;
(3)由于光電門甲出現(xiàn)故障,某同學(xué)實驗時只改變光電門乙的高度,進行多次實驗獲得多組數(shù)據(jù),分別計算出各次小鐵球通過光電門乙時的速度v,并作出v2-h圖象.圖(c)中給出了a、b、c三條直線,他作出的圖象應(yīng)該是直線a;由圖象得出,小鐵球初始位置P到光電門甲中心點的高度差約為10cm,(保留兩位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L,上端接有電阻為R、額定功率為P的小燈泡,將質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從圖不位置由靜止釋放,下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好.自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁場寬度為h.金屬棒出磁場前小燈泡已能持續(xù)正常發(fā)光,下列說法正確的是( 。
A.小燈泡正常發(fā)光時消耗的功率等于安培力功率
B.小燈泡正常發(fā)光時消耗的功率等于重力功率與安培力功率之和
C.金屬桿勻速運動的速度為$\frac{2P}{mg}$
D.整個過程中通過小燈泡的電量為$\frac{mgh}{{\sqrt{PR}}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在場強大小為E的勻強電場中,一根不可伸長的絕緣細線一端栓一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球,另一端固定在O點,把小球拉到使細線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運動到細線與水平方向成θ=60°的位置B時速度為零.以下說法正確的是(  )
A.小球重力與電場力的關(guān)系是mg=$\sqrt{3}$Eq
B.小球在B點時,細線拉力為2Eq
C.小球在A點和B點的加速度大小相等
D.如果小球帶正電,還能沿AB圓弧運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.兩個完全枏?fù)奈矬wA、B,質(zhì)量均為0.6kg,在同一粗糙的水平面上以相同的初速度從間一位置開始運動.圖中的兩條直線分別表示物體A受水平拉力F作用和物體B不受拉力作用的v-t圖象,求:
(1)物體A所受拉力F及摩擦力f的大;
(2)12s末兩物體間的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖,一下端開口、上端封閉的細長玻璃管豎直放置.玻璃管的上部封有長l1=30.0cm的空氣柱,中間有一段長l=25.0cm的水銀柱,下部空氣柱的長度l2=40.0cm.已知大氣壓強為p0=75.0cmHg.現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往上推,使管上部空氣柱長度變?yōu)閘1′=20.0cm.假設(shè)活塞上推過程中沒有漏氣,求活塞上推的距離.(假設(shè)整個過程中氣體的溫度不變)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為l:5,原線圈兩端的電壓如圖乙所示.氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光.下列說法中正確的是( 。
A.圖乙中電壓的有效值為$10\sqrt{2}V$
B.關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大
C.開關(guān)斷開后,變壓器的輸出功率不變
D.開關(guān)接通后,氖泡的發(fā)光頻率為50 Hz

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案