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导体切割磁感线时的感应电动势
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如右图所示,一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落,进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,不可能发生的情况是()A.线框做加速运动,加速度a<gB.线框
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如右图所示,一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落,进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,不可能发生的情况是( )
A.线框做加速运动,加速度a<g
B.线框做匀速运动
C.线框做减速运动
D.线框会反跳回原处
◎ 答案
设线框cd边长为L,整个线框的电阻为R,进入磁场时速度为v,此时感应电动势为E=BLv
线框中的电流为I=
BLv
R
F受到向上的安培力为
F=
B
2
L
2
v
R
=
B
2
L
2
R
2gh
(1)如果F=mg,线框将匀速进入磁场;
(2)如果F<mg,线框将加速进入磁场,但随着速度的增大,F增大,加速度减小,因此进入磁场的过程是变加速运动,且a<g;
(3)如果F>mg,线框将减速进入磁场,但随着速度的减小,F减小,加速度的值将减小,因此也是变减速运动.
由此可见,其运动特点是由所处高度h决定(对于确定的线框),A、B、C三种情况均有可能,故A、B、C有可能.
线框进入磁场,才会受到向上的力,同时受到向上的力是因为有电流,由于克服安培力做功,有一部分机械能转化为电能,所以机械能不守恒.所以线框不可能反跳回原处.故D不可能.
本题选不可能的,故选D.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如右图所示,一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落,进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,不可能发生的情况是()A.线框做加速运动,加速度a<gB.线框…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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