如图甲所示,光滑水平面上有一个单匝均匀正方形铜线框,钱框质量为m,边长为a,总电阻为R.垂直于水平面的有界匀强磁场磁感应强度为B,磁场左、右边界相互平行,相距为b(b>3a

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,光滑水平面上有一个单匝均匀正方形铜线框,钱框质量为m,边长为a,总电阻为R.垂直于水平面的有界匀强磁场磁感应强度为B,磁场左、右边界相互平行,相距为b(b>3a).线框的MN边与磁场边界平行.在垂直于MN的水平恒力F作用下线框水平向右运动,t=0时MN边以速度v0进入磁场,t=t0时线框完全进入磁场,t=3t0时线框MN边以速度v0离开磁场.v-t图象如图乙所示.(  )
A.t=0时,线框MN边两端电压为Bav0
B.t0时刻线框的速度为(v0-2Ft0)/m
C.线框完全离开磁场的瞬间速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框在开始进入磁场到完全离开磁场过程中产生的电热为F(a+b)
魔方格

◎ 答案

A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,总的感应电动势为:E=Bav0,则MN的两端电压为 U=
3
4
E=
3
4
Bav0,故A错误;
B.根据图象可知在t0~3t0时间内,线框做匀加速直线运动,不受安培力,合力等于F,则在t0时刻线框的速度为v=v0-a?2t0=v0-
2Ft0
m
.故B正确.
C.线框离开磁场的过程与进入磁场的过程完全相同,线框完全离开磁场的瞬间速度一定与t0时刻线框的速度相等,故C错误.
D.因为t=0时刻和t=3t0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故完全离开磁场的瞬间速度与t0时刻的速度相等,进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.根据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,故D错误.
故选B.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,光滑水平面上有一个单匝均匀正方形铜线框,钱框质量为m,边长为a,总电阻为R.垂直于水平面的有界匀强磁场磁感应强度为B,磁场左、右边界相互平行,相距为b(b>3a…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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