在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab進(jìn)入GH到JP與MN的中間位置的過程中,線框的動(dòng)能變化量大小為△Ek,重力對(duì)線框做功大小為W1,安培力對(duì)線框做功大小為W2,下列說法中正確的有(    )
A.在下滑過程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.在下滑過程中,由于重力做正功但安培力做負(fù)功,所以有v2=v1
C.從ab進(jìn)入GH到JP與MN的中間位置的過程中,線框動(dòng)能的變化量大小為△Ek= W2-W1
D.從ab進(jìn)入GH到JP與MN的中間位置的過程,有(W1-△Ek)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C
當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng),則由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E1="BL" v1,回路總電流 I1=E1/R,導(dǎo)體棒滑動(dòng)中受到安培力 F1=BI1L;當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)正方形導(dǎo)線框的兩邊均切割磁感線,故這是典型的雙電源問題,同理有E2=2BLv2,回路總電流 I2=E2/R,導(dǎo)體棒滑動(dòng)中受到安培力
F2=2BI2L,故容易得到v2:v1 =1 :4 ,即選項(xiàng)AB錯(cuò).
從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的機(jī)械能減少量為△E,根據(jù)能量守恒定律,則線框的機(jī)械能減少量等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱,而電磁感應(yīng)問題中克服安培力做功級(jí)全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,故有安培力對(duì)線框做功的絕對(duì)值W2等于線框的機(jī)械能減少量△E.在這個(gè)過程中,線框的機(jī)械能減少了,同時(shí)線框的重力勢(shì)能減少了W1,根據(jù)動(dòng)能定理,得線框動(dòng)能變化量為合外力做功,即為W1-W2.C對(duì);D錯(cuò);
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:計(jì)算題

如圖所示,電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3 Ω的定值電阻R. 在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d="0.5" m. 導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma="0.2" kg,電阻Ra="3" Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb="0.l" kg,電阻Rb="6" Ω.它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng). 設(shè)重力加速度為g="l0" m/s2. (不計(jì)a、b之間的作用,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好)求:

(1)在整個(gè)過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與b進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比;
(3)分別求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電磁學(xué)的基本現(xiàn)象和規(guī)律在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列哪些電器件在工作時(shí),不是應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(     )
A.干電池B.電磁爐C.動(dòng)圈式話筒D.水力發(fā)電機(jī)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖15所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定電流,一矩形導(dǎo)電線框abcd與通電導(dǎo)線共面放置,且ad邊與通電導(dǎo)線平行.下列情況下能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  )

A.線框向左平動(dòng)
B.線框與電流方向同向平動(dòng)
C線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

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,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),與阻值為R的定值電阻相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的,大小為v的初速度向上運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)a′b′的位置,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.則(  )

A.上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為
B.上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2-mgs(sin θ+μcos θ)
C.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為mv2
D.上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2-mgssin θ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一矩形線圈放在隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi).以垂直線圈平面向里的磁場(chǎng)為正,磁場(chǎng)的變化情況如圖乙所示,規(guī)定線圈中逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正,則線圈中感應(yīng)電流的圖象應(yīng)為(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計(jì),在M和 P之間接有阻值為R= 3.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒Lab=0.5m,其電阻為r =1.0Ω ,與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=0.4T。現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。
(1)a b中的電流大? a b兩點(diǎn)間的電壓多大?
(2)維持a b做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大?
(3)a b向右運(yùn)動(dòng)1m的過程中,外力做的功是多少?電路中產(chǎn)生的熱量是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

正方形金屬線框abcd,每邊長(zhǎng),總質(zhì)量m,回路總電阻R,用細(xì)線吊住,線的另一端跨過兩個(gè)定滑輪,掛著一個(gè)質(zhì)量為M的砝碼。線框上方為一磁感應(yīng)強(qiáng)度B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),如圖,線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)線框上邊ab進(jìn)入磁場(chǎng)后立即做勻速運(yùn)動(dòng)。求:

(1)此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力多大?線框勻速上升的速度多大?
(2)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,重物M有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/div>

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由       首先發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)穿過閉合回路的         發(fā)生變化時(shí),回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案