1.如圖所示,水平地面上方的有界矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,一個粗細均勻閉合正方形線圈abcd(邊長小于磁場豎直高度),在距磁場上界面一定高處由靜止開始自由下落,ab邊進入磁場時剛好做勻速運動,最后從下邊穿出磁場.運動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界.不計空氣阻力,則下列判斷正確的是( 。
A.線圈從進入磁場到穿出磁場的整個過程,bc邊始終不受安培力作用
B.線圈穿出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱大于進入磁場過程
C.線圈從下邊穿出磁場的時間等于從上方進入磁場的時間
D.線圈從下邊穿出磁場的某一時刻ab兩端的電壓有可能小于從上方進入磁場時ab兩端的電壓

分析 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到安培力作用,分析清楚線圈的運動過程,然后分析答題.

解答 解:A、線圈從進入磁場與離開磁場過程穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應(yīng)電流,bc邊受到安培力作用,故A錯誤;
B、線圈勻速進入磁場,完全進入磁場后線圈做勻加速運動,線圈離開磁場過程做減速運動,由能量守恒定律可知,線圈進入磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱:Q=mgL,離開磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱:Q′=mgL+△EK,線圈穿出磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱大于進入磁場過程,故B正確;
C、線圈勻速進入磁場,線圈離開磁場時的平均速度大于線圈進入磁場時的速度,進入與離開磁場的位移相等,則線圈從下邊穿出磁場的時間小于從上方進入磁場的時間,故C錯誤;
D、線圈離開磁場過程時的速度大于進入磁場時的速度,由E=BLv可知,線圈離開磁場時的感應(yīng)電動勢大于進入磁場時的感應(yīng)電動勢,線圈進入磁場時ab兩端電壓:U=$\frac{3}{4}$E,線圈離開磁場時ab兩端電壓:U′=$\frac{1}{4}$E′,E′>E,線圈從下邊穿出磁場的某一時刻ab兩端的電壓有可能小于從上方進入磁場時ab兩端的電壓,故D正確;
故選:BD.

點評 本題關(guān)鍵要抓住線圈勻速運動,受力平衡,運用電磁感應(yīng)與力學規(guī)律結(jié)合進行解題,要注意ab相當于電源,ab間的電壓是外電壓,而不是內(nèi)電壓.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于分子力和分子勢能,下列說法中正確的是(  )
A.當分子間距離增大時,分子力一定減小
B.當分子間距離減小時,分子間的引力和斥力都減小
C.當分子力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的減小而減小
D.當分子間距離增大時,分子勢能一定增大

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12.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件,已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護、交通運輸乃至家庭生活等多種領(lǐng)域.如圖所示為三種電容式傳感器,在以下的說法中,正確的有(  )
A.圖甲是測定液面高度h的傳感器,液面髙度h發(fā)生變化時,通過改變兩極板之間的正對面積S而引起了電容C的變化
B.圖乙是測定壓力F的傳感器,壓力F發(fā)生變化時,通過改變兩極板之間的正對面積S而引 起了電容C的變化
C.圖丙是測定角度θ的傳感器,角度θ發(fā)生變化時,通過改變兩極板之間的正對面積S而引起了電容C的變化
D.三個圖都是通過改變兩極板之間的距離d而引起電容C的變化

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,小球所受重力為G,平衡時小球在A處.今用力F豎直向下壓小球使彈簧縮短x,讓小球靜止在B處,則( 。
A.小球在A處時彈簧的彈力為零B.小球在A處時彈簧的彈力等于G
C.小球在A處時彈簧的彈性勢能較大D.小球在B處時彈簧的彈性勢能較大

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16.下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是( 。
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.盧瑟福對陰極射線的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C.兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個氦核一定產(chǎn)生了質(zhì)量虧損現(xiàn)
D.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短

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6.如圖所示,矩形線圈abcd共n=10匝,總電阻為R=10Ω,部分置于有理想邊界的勻強磁場中,線圈平面與磁場垂直,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T.線圈ab邊長L1=0.4m,ad邊長L2=0.5m,在磁場外部分長為$\frac{{2{L_2}}}{5}$,則線圈從圖示位置開始以磁場右邊界為軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω=100πrad/s.求:
(1)線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過線圈導(dǎo)線橫截面的電量q.
(2)線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過360°的過程中,線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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13.在《驗證機械能守恒定律》的實驗中,質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落,帶動紙帶打出一系列的點,如圖所示.相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s,距離單位為cm.g取9.80m/s2.結(jié)果保留2位有效數(shù)字.
(1)有下列器材可供選擇:
A.鐵架臺   B.打點計時器   C.復(fù)寫紙   D.紙帶   E.低壓交流電源
F.天平     G.重物         H.秒表     I.開關(guān)    J.米尺        K.導(dǎo)線
(2)打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度vB=0.98m/s;
(3)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的動能增加量△EK=0.48J,勢能減少量△EP=0.49J.
(4)數(shù)值上△Ek<△Ep,這是因為重物下落要克服阻力做功消耗重力勢能.

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10.關(guān)于物理科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是( 。
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.庫侖提出了庫侖定律,并最早用實驗測得元電荷e的數(shù)值
C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并通過實驗測出了引力常量
D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.把一金屬小球從h高處以初速度v0水平拋出,不計空氣阻力,落地點到拋出點的水平距離為s.若只將小球水平拋出的初速度變?yōu)?v0,則金屬小球落地點到拋出點的水平距離為( 。
A.4sB.3sC.2sD.s

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