如圖所示,在光滑的水平面上,有豎直向下的勻強磁場,分布在寬度為L的區(qū)域里.現(xiàn)有一邊長為a(a<L的正方形閉合線圈剛好能穿過磁場,則線圈在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q2之比為( 。
分析:運用微分的思想求出線圈進磁場和出磁場過程中速度變化量的大小,再根據(jù)能量守恒求出線圈在滑進磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場過程中產(chǎn)生的熱量Q2之比.
解答:解:線圈在進磁場或出磁場某一位置的加速度a=
BIa
m
=
B2a2v
mR
,則在很短時間內(nèi)速度的變化量△v=a△t=
B2a2
mR
v△t
=
B2a2
mR
△x
 
 
△v=
B2a2
mR
 
 
△x
,解得△v=
B2a3
mR
,知進磁場和出磁場速度的變化量大小相等.設(shè)進磁場的速度為v,則完全進磁場的速度為
v
2
,完全出磁場的速度為0.根據(jù)能量守恒定律得,Q1=
1
2
mv2-
1
2
m(
v
2
)2=
3
8
mv2
,Q2=
1
2
m(
v
2
)2=
1
8
mv2
,所以
Q1
Q2
=
3
1
.故C正確,A、B、D錯誤.
故選C.
點評:解決本題的難點在于通過微分的思想得出線圈進磁場和出磁場過程中速度變化量大小相等.然后通過能量守恒進行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,一根不可伸長的輕繩穿過小孔.繩的兩端分別拴有一小球C和一質(zhì)量為m的物體B,在物體B的下端還懸掛有一質(zhì)量為3m的物體A.使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時,圓周運動的半徑為R.現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以2R的半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別栓上一小球C和一物體B,在B的下端再懸掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時,圓周運動半徑為R.現(xiàn)剪斷連接AB的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年廣大附中模擬) 如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是(     )

A.小球運動半周,剪斷連接A、B的繩子前受到的沖量大些

B.剪斷連接A、B的繩子后,B、C的機械能增加

C.剪斷連接A、B的繩子后,C的機械能不變

D.剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機械能不變(A未落地前)

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年湖北省武漢市六校高三(上)第一次聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸長的輕繩穿過小孔,繩的兩端分別掛上小球C和物體B,在B的下端再掛一重物A,現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動,穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R,現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子,穩(wěn)定后,小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動,則下列說法正確的是( )

A.小球運動半周,剪斷連接A、B的繩子前受到的沖量大些
B.剪斷連接A、B的繩子后,B、C的機械能增加
C.剪斷連接A、B的繩子后,C的機械能不變
D.剪斷連接A、B的繩子后,A、B、C的總機械能不變(A未落地前)

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