在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的动能变化量为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有(  )
A.速度v1和速度v2的关系满足v1=4v2
B.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,机械能守恒
C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程,有(W1-△Ek)机械能转化为电能
D.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量为△Ek=W1-W2
魔方格

◎ 答案

A、当安培力与重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等时,线框做匀速运动,则ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,有 mgsinθ=
B2L2v1
R
,ab边下滑到JP与MN的中间位置时,ab、dc两边都切割产生感应电动势,回路中总电动势为2BLv2,两边都受到安培力,则有 mgsinθ=
4B2L2v2
R
,则得到,v1=4v2.故A正确;
B、由于有安培力做功,机械能不守恒,故B错误;
C、线框克服安培力做功,将机械能转化为电能,克服安培力做了多少功,就有多少机械能转化为电能,由动能定理得W1-W2=△Ek,W2=W1-△Ek,故CD正确.
故选ACD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【法拉第电磁感应定律】,【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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