如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B、一个边长也是d的正方形导线框,从L1上方一定高处由静止开

◎ 题目

如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B、一个边长也是d的正方形导线框,从L1上方一定高处由静止开始自由下落,当ab边刚越过L1进入磁场时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中,设线框的动能变化量大小为△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.在导体框下落过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W2-W1
C.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W1-W2
D.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少了W1+△Ek
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

A、在导体框下落过程中,重力做正功,但安培力做负功,不能根据重力做功判断两速度的大小,设线框匀速运动时速度大小为v,线框的电阻为R,质量为m.ab边进入磁场,由于线框匀速运动,则有:mg=…①

线框以速度v2做匀速直线运动时,有线框中总的感应电动势为 E=2Bdv2,线框所受的安培力大小为 F=2BId=2Bd?==mg…②
由①②比较得,v1>v2.故A错误。
B、C从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,根据动能定理得:线框动能的变化量大小为△Ek=W1+W2. 故BC均错误。
D、从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少等于重力势能的减小量与动能减小量之和,而重力势能的减小量等于重力做功W1,即有△E=W1+△Ek. 故D正确。
故选:D

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B、一个边长也是d的正方形导线框,从L1上方一定高处由静止开…”主要考查了你对  【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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