如圖所示,空間存在水平垂直紙面向里的高度為a的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界水平,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一個(gè)邊長(zhǎng)為2a、質(zhì)量為m的正方形線框ABCD,AB邊電阻為R1,CD邊電阻為R2,其它兩邊電阻不計(jì),從距離磁場(chǎng)上邊界某一高度處自由下落AB邊恰能勻速通過磁場(chǎng),則( 。
A.線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為
mg(R1+R2)
4B2α2
B.線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),AB邊消耗的電功率為
m2g2R1
4B2α2
C.線框通過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中,電流先沿順時(shí)針方向,后沿逆時(shí)針方向
D.從開始到AB邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,通過線框橫截面的電荷量為
2
R1+R2

A、AB勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=B?2av=2Bav,
感應(yīng)電流大小為:I=
E
R1+R2

所受的安培力大小為:F=BI?2a=
4B2a2v
R1+R2

根據(jù)平衡條件得:mg=F,
聯(lián)立解得線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為:v=
mg(R1+R2)
4B2α2
,I=
mg
2Ba
,故A正確.
B、線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),AB邊消耗的電功率為:P=I2R1=
m2g2R1
4B2a2
,故B正確.
C、從進(jìn)入磁場(chǎng)到剛達(dá)平衡態(tài)時(shí),線圈的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律判斷得知感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針方向,后磁通量減小,則感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向.故C錯(cuò)誤.
D、從開始到剛至平衡態(tài)的過程中,通過線框橫截面的電荷量為:q=
△Φ
R1+R2
=
B?
1
2
×(2a)2
R1+R2
=
2Ba2
R1+R2
,故D錯(cuò)誤.
故選:AB
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框,從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方由靜止自由下落,線框電阻為R.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為H.(L<H),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框下落過程中ab邊與磁場(chǎng)邊界平行且保持水平.已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框都做減速運(yùn)動(dòng),加速度大小都為
1
3
g.求:
(1)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度大。
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,產(chǎn)生的熱量;
(3)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上,在磁場(chǎng)中有一個(gè)總電阻為R、每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框abcd,其中ab、cd邊質(zhì)量均為m,其它兩邊質(zhì)量不計(jì),cd邊裝有固定的水平軸.現(xiàn)將金屬框從水平位置無初速釋放,如圖所示,若不計(jì)一切摩擦,金屬框經(jīng)時(shí)間t剛好到達(dá)豎直面位置a′b′cd.
(1)ab邊到達(dá)最低位置時(shí)感應(yīng)電流的方向;
(2)求在時(shí)間t內(nèi)流過金屬框的電荷量;
(3)若在時(shí)間t內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求ab邊在最低位置時(shí)受的磁場(chǎng)力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲中有兩條不平行軌道而乙中的兩條軌道是平行的,其余物理?xiàng)l件都相同.金屬棒MN都正在軌道上向右勻速平動(dòng),在棒運(yùn)動(dòng)的過程中,將觀察到( 。
A.L1,L2小電珠都發(fā)光,只是亮度不同
B.Ll,L2都不發(fā)光
C.L2發(fā)光,Ll不發(fā)光
D.Ll發(fā)光,L2不發(fā)光

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,先后以速度v1和v2把一矩形線圈勻速拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,若v2=2v1,則在先后兩種情況下,下列說法正確的是( 。
A.線圈中的感應(yīng)電流之比I1:I2=2:1
B.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=1:4
C.作用在線圈上的外力大小之比F1:F2=1:2
D.通過線圈某截面的電荷量之比q1:q2=1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,將邊長(zhǎng)為l、總電阻為R的正方形閉合線圈,從磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出(磁場(chǎng)方向,垂直線圈平面)
(1)所用拉力F=______. 
(2)拉力F的功率PF=______.
(3)線圈放出的熱量Q=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

不計(jì)電阻的光滑平行軌道EFG、PMN構(gòu)成相互垂直的L型,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與水平的EFMP平面夾角θ(θ<45°)斜向上,金屬棒ab、cd的質(zhì)量均為m、長(zhǎng)均為L(zhǎng)、電阻均為R.a(chǎn)b、cd由細(xì)線通過角頂處的光滑定滑輪連接,細(xì)線質(zhì)量不計(jì),ab、cd與軌道正交,已知重力加速度為g.
(1)求金屬棒的最大速度vmax;
(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí),且v小于最大速度vmax時(shí),求機(jī)械能損失的功率P1和電阻的發(fā)熱功率P2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,直徑為L(zhǎng)的半圓形硬導(dǎo)體PQ以速度v在水平U形導(dǎo)體框架上勻速滑動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)體框架中接入定值電阻,阻值為R0,半圓形硬導(dǎo)體PQ的電阻為r,其余電阻不計(jì),則半圓形導(dǎo)體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小及P、Q之間的電勢(shì)差分別為( 。
A.BLv;BLvB.BLv;
BLvr
R0+r
C.BLv;
BLvR0
R0+r
D.
πBLv
2
;
πBLvR0
2(R0+r)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,固定在絕緣水平地面上的平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)1=0.5m,左端用導(dǎo)線相連.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌靜止在導(dǎo)軌平面上,金屬棒ab與導(dǎo)軌左端的距離L2=0.8m,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.75,導(dǎo)與線導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).現(xiàn)將整個(gè)裝置置于垂直于軌道平面豎直向上的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示.設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,忽略金屬棒與導(dǎo)軌上電流之間的相互作用,g=10m/s2.求:
(1)金屬棒未出現(xiàn)滑動(dòng)之前,通過金屬棒ab中電流的大小和方向;
(2)從t=0時(shí)刻開始到金屬棒剛要發(fā)生滑動(dòng)的過程中,金屬棒產(chǎn)生的熱量.

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