如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為。一個質(zhì)量為、邊長也為的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導線框的速度為。經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位
置Ⅱ），導線框的速度剛好為零。此后，導線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ。則   （   ）
A．上升過程中，導線框的加速度逐漸增大
B．下降過程中，導線框的加速度逐漸增大
C．上升過程中，合力做的功與下降過程中合力做的功相等
D．上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多
D

試題分析：在導線框的上邊在磁場中運動時，由于穿過線圈的磁通量增大，所以產(chǎn)生的安培力向下，當導線框的下邊做切割磁感線運動時，由于穿過線圈的磁通量減小，所以產(chǎn)生的安培力向下，線框還受到豎直向下的重力作用，所以加速度向下，物體做減速運動，由于速度在減小，所以安培力在減小，故線框向下的合力在減小，所以加速度在減小，A錯誤；
下降過程中，根據(jù)楞次定律可得受到的安培力向上，重力大于安培力，所以加速度向下，合力向下，速度越來越大，安培力越來越大，所以向下的合力減小，故加速度減小，B錯誤
根據(jù)可得上升和下降過程中合力不同，所以做功不同，C錯誤；
由于上升和下降過程中需要克服安培力做功，所以系統(tǒng)產(chǎn)生熱能，故在上升和下降的同一位置時上升的速度大于下降的速度，故上升過程中平均安培力大于下降過程中的平均安培力，所以上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多，D正確；
故選D
點評：做本題的關(guān)鍵是對兩條邊在磁場中運動時，受到的安培力的變化進行分析
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導軌豎直固定放置，導軌電阻不計，其間距為L=2m。在兩導軌之間有磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，其方向垂直導軌所在的豎直面水平向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m1=2kg，金屬棒cd的質(zhì)量為m2=1kg，ab和cd都與導軌垂直放置，且其長度剛好都和導軌寬度相同，ab和cd的電阻之和為R=1Ω。開始時使ab和cd都靜止。當ab棒在豎直面向上的外力作用下，以加速度大小為a1=1m/s2沿兩導軌所在的豎直面向上開始做勻加速運動的同時，cd棒也由靜止釋放。ab棒和cd棒在運動過程中始終和導軌垂直，且和導軌接觸良好。重力加速度為g=10m/s2。試求：

（1）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的加速度大小為a2=2m/s2時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率；
（2）當cd棒沿兩導軌所在的豎直面向下運動的速度最大時，作用在ab棒上的外力大小和回路中的總電功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里, a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中  （     ）
A．線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應電流
B．線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應電流
C．線圈中產(chǎn)生感應電流的方向先是abcd，后是adcb
D．線圈中無感應電流產(chǎn)生

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一對平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距＝1.0 m，左端接有阻值R＝1.0Ω的電阻，一質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻忽略不計的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B＝1.0 T，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6W的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（棒MN在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸），當電阻R產(chǎn)生熱量Q =" 5.8" J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過電阻R的電量q =" 2.8" C（g取10m/s2），求：

(1)棒MN達到的穩(wěn)定速度多大？
(2)棒MN從靜止開始到穩(wěn)定速度的時間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在傾角θ＝30°，相距L＝1m的光滑軌道上端連有一電阻R＝9Ω，整個軌道處于垂直軌道方向的磁感應強度B＝1T的勻強磁場中，現(xiàn)在軌道上由靜止釋放一質(zhì)量m＝100g，電阻r＝lΩ的金屬棒，當棒下滑s＝5m時恰好達到最大速度，不計導軌電阻.

求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2) 棒下滑的速度為3m/s時棒的加速度大小為多少
(3) 電阻R在這個過程中產(chǎn)生的熱量.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個帶有中心軸的金屬圓圈a和b，其上都有多根輻向金屬條，現(xiàn)用兩根金屬導線分別將它們的中心軸與對方的邊緣接觸，整套裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，如右圖所示，不計一切摩擦．若圓圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時，則圓圈b的轉(zhuǎn)動情況是(　   　)
A．逆時針轉(zhuǎn)動
B．順時針轉(zhuǎn)動
C．圓圈b的角速度等于圓圈a的角速度ω
D．圓圈b的角速度小于圓圈a的角速度ω

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑導軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導軌所在平面，當ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是 (　　)．
A．換一個電阻為原來一半的燈泡
B．把磁感應強度B增為原來的2倍
C．換一根質(zhì)量為原來的倍的金屬棒
D．把導軌間的距離增大為原來的倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在距離水平地面h＝0.8 m的虛線的上方，有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強磁場，正方形線框abcd的邊長l＝0.2 m，質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻R＝0.08 Ω。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量M＝0.2 kg的物體A。開始時線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時間后線框進入磁場運動，已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落，最后落至地面。整個過程線框沒有轉(zhuǎn)動，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10 m/s2。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B？
（2）線框從開始運動至運動到最高點，用了多長時間？
（3）線框落地時的速度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

閉合導體線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場。若第一次用0.5 s拉出，線圈產(chǎn)生的熱量為Q1，通過導線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.3 s拉出，線圈產(chǎn)生的熱量為Q 2，通過導線橫截面的電荷量為q2，則 (　　)
A．Q1＜Q2，q1＜q2B．Q1＞Q2，q1＞q2
C．Q1＞Q2，q1＝q2D．Q1＜Q2，q1＝q2

查看答案和解析>>

同步練習冊答案