如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,兩個邊長相等的閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料,不同粗細的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細導(dǎo)線)。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落,再進入磁場,最后落到地面。運動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為、,在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為、,不計空氣阻力,則
A.
B.
C.
D.
D

由于從同一高度下落,到達磁場邊界時具有相同的速度v,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流同時受到磁場的安培力,又(ρ為材料的電阻率,l為線圈的邊長),所以安培力,此時加速度,且 (為材料的密度),所以加速度是定值,線圈Ⅰ和Ⅱ同步運動,落地速度相等v1=v2。由能量守恒可得:,(H是磁場區(qū)域的高度),Ⅰ為細導(dǎo)線m小,產(chǎn)生的熱量小,所以Q1<Q2。正確選項D。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一閉合線圈放在勻強磁場中,線圈的軸線與磁場方向成30°角,如圖所示,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化.在下述向種方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是( 。
A.把線圈匝數(shù)增加一倍B.把線圈面積增加一倍
C.把線圈直徑增加一倍D.把線圈匝數(shù)減少一半

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出,穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場的方向垂直紙面向里,線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半,線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場,整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f,且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動.求:
(1)線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2;
(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1
(3)線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m,其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道,bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切,軌道末端c、d點切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強磁場,定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計的金屬桿從距b、e高h=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放,桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)桿運動到cd時對軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)要使桿不從木板上掉下的木板最小長度s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為2L的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.一個邊長為L粗細均勻的正方形導(dǎo)線框abcd,其所在平面與磁場方向垂直,導(dǎo)線框的對角線與虛線框的對角線在一條直線上,導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為R.在導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向進入磁場,到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域的過程中,下列說法正確的是

A.導(dǎo)線框進入磁場區(qū)域時產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流
B.導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時間為
C.導(dǎo)線框的bd對角線有一半進入磁場時,整個導(dǎo)線框所受安培力大小為 
D.導(dǎo)線框的bd對角線有一半進入磁場時,導(dǎo)線框a、c兩點間的電壓為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域,v1=2v2在先后兩種情況下
A.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=2∶1
B.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=1∶2
C.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1
D.通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2=1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一定值電阻R,整個裝置被固定在水平地面上,整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,兩根質(zhì)量均為m,電阻都為R,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導(dǎo)軌上,F(xiàn)在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F,使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運動,若重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計,最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。則下列說法正確的是
A.從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為t=
B.若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為T,則此過程中流過電阻R的電荷量為q=
C.若從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動經(jīng)歷的時間為T,則金屬棒EF開始運動時,水平拉力F的瞬時功率為P=(ma+μmg)aT
D.從金屬棒MN開始運動到金屬棒EF開始運動的過程中,兩金屬棒的發(fā)熱量相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架,框架寬為L,右端接有電阻為R,磁感應(yīng)強度為B,一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒受到外力沖量后,以的初速度沿框架向左運動,棒與框架的動摩擦因數(shù)為,測得棒在整個運動過程中,通過任一截面的電量為q,求:(1)棒能運動的距離?(2)R上產(chǎn)生的熱量?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量為m=0.1kg的鋁框,用絕緣細線懸掛起來,框中心距地面高h=0.8m,有一質(zhì)量M=0.2kg的磁鐵以10m/s的水平速度沿框中心穿過鋁框,落在距鋁框原位置水平距離s=3.6m處,則在磁鐵與鋁框發(fā)生相互作用時:

(1)鋁框向哪邊偏轉(zhuǎn)?它能上升多高?
(2)在磁鐵穿過鋁框過程中,框中產(chǎn)生多少電能?

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同步練習(xí)冊答案