7.如圖所示,水平的平行虛線間距為d=40cm,其間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)阻值為R的正方形金屬線框邊長(zhǎng)l=60cm,線框質(zhì)量m=200g.線框在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放,保持線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和其上邊緣剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線框下邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)加速度最小
B.線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為2J
C.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,電流均為逆時(shí)針?lè)较?/td>
D.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量相等

分析 剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,說(shuō)明在其下邊緣穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,一直做勻速運(yùn)動(dòng);根據(jù)能量守恒可以判斷在線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛穿出磁場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)能不變,重力勢(shì)能的減小全部轉(zhuǎn)化為電能,又轉(zhuǎn)化為電熱;根據(jù)位移速度關(guān)系式解出線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,結(jié)合動(dòng)能定理解出線框的最小速度.

解答 解:A、其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,說(shuō)明在其下邊緣穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,一直做勻速運(yùn)動(dòng),故加速度為0,故A正確;
B、線圈進(jìn)入和離開(kāi)時(shí)速度相等,根據(jù)功能關(guān)系可知,全過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量全部轉(zhuǎn)化為電能,又轉(zhuǎn)化為電熱,故Q=mg(l+d)=0.2×10×1=2J,故B正確;
C:根據(jù)右手定則,線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,電流均為逆時(shí)針,穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,電流均為順時(shí)針,故C錯(cuò)誤;
D:通過(guò)導(dǎo)線截面的電量:q=It=$\frac{BS}{R}$=$\frac{BLd}{R}$,與速度無(wú)關(guān),即進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電量相等.故D正確.
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)體切割磁感線與能量結(jié)合的問(wèn)題,解決本題的關(guān)鍵在于根據(jù)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度是相等的,同時(shí)要注意明確能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.小孩站在岸邊向湖面拋石子,三次的軌跡如圖所示,最高點(diǎn)在同一水平線上,忽略空氣阻力的影響,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最小
B.沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)
C.沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子加速度最大
D.三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)速度相等

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16.低軌道(離地高度500公里)太空碎片A與高軌道(離地高度3.6萬(wàn)公里)太空碎片B相比,下列物理量中,碎片A的物理量一定較小的是(  )
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A.在x2~x3段A對(duì)B的摩擦力在減小
B.在0~x2段力F恒定且大小為(m+M)a0
C.在x2~x3段力F方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同
D.在x1~x2段A的動(dòng)能增量為ma0(x2-x1

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2.如圖甲所示,a、b是電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一電荷僅在電場(chǎng)力的作用下沿電場(chǎng)線從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),v-t圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電荷一定帶正電
B.電場(chǎng)線方向由a指向b
C.電荷在a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力
D.電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

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12.如圖所示,足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒ab、cd均通過(guò)棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上.虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.a(chǎn)b、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,兩棒總電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).開(kāi)始兩棒靜止在圖示位置,當(dāng)cd棒無(wú)初速釋放時(shí),對(duì)ab棒施加豎直向上的力F,使其沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng).則( 。
A.ab棒中的電流方向由b到a
B.cd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)
C.cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力
D.力F做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機(jī)械能之和

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19.不考慮溫度對(duì)電阻的影響,對(duì)兩個(gè)“甲220V,10W”“乙220V,100W”的燈泡,串聯(lián)后接入電路中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.接在440 V的電路上時(shí)甲燈燒壞
B.接在440 V的電路上時(shí)的10W燈功率大于10W
C.接在 110V的電路上時(shí)100W的功率為25W
D.接在220 V的電路上時(shí)兩燈的總功率為小于10W

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16.如圖所示,一個(gè)物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上,物體與斜面接觸時(shí)速度方向與斜面的夾角φ滿足( 。
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