如圖甲所示,光滑水平面上有一個(gè)單匝均勻正方形銅線框,錢框質(zhì)量為m,邊長為a,總電阻為R.垂直于水平面的有界勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場左、右邊界相互平行,相距為b(b>3a).線框的MN邊與磁場邊界平行.在垂直于MN的水平恒力F作用下線框水平向右運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)MN邊以速度v0進(jìn)入磁場,t=t0時(shí)線框完全進(jìn)入磁場,t=3t0時(shí)線框MN邊以速度v0離開磁場.v-t圖象如圖乙所示.
A.t=0時(shí),線框MN邊兩端電壓為Bav0
B.t0時(shí)刻線框的速度為(v0-2Ft0/m)
C.線框完全離開磁場的瞬間速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大
D.線框在開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場過程中產(chǎn)生的電熱為F(a+b)
B

[解析] t=0時(shí),線框右側(cè)邊MN兩端的電壓即路端電壓,為Bav,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從t時(shí)刻至3t時(shí)刻線框做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為,故在t時(shí)刻的速度為v-2at=v,選項(xiàng)B正確;因?yàn)閠=0時(shí)刻和t=3t時(shí)刻線框的速度相等,進(jìn)入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同,故在位置3時(shí)的速度與t時(shí)刻的速度相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;線框在位置1和位置2時(shí)的速度相等,根據(jù)動(dòng)能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以線框穿過磁場的整個(gè)過程中,產(chǎn)生的電熱為2Fb,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。
練習(xí)冊(cè)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

在勻強(qiáng)磁場中放置一個(gè)電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈M相連,導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在的平面,欲使M所包圍的小線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是(  )
A.勻速向右運(yùn)動(dòng)B.減速向右運(yùn)動(dòng)
C.加速向右運(yùn)動(dòng)D.減速向左運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖甲所示, 兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上,間距L=0.2m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:

(1)t=10s時(shí)拉力的大。
(2)t=10s時(shí)電路的發(fā)熱功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,MN、PQ為互相平行的金屬導(dǎo)軌與電阻R相連.粗細(xì)均勻的金屬線框用Oa和O′b金屬細(xì)棒與導(dǎo)軌相接觸,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里.當(dāng)線框OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)
A.R中無電流通過
B.線框中有直流電
C.R中有交變電流通過
D.線框中電流強(qiáng)度的最大值與轉(zhuǎn)速成無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用鋁板制成“U”形框,將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方,讓整個(gè)裝置在水平方向的磁場中向左以速度V勻速運(yùn)動(dòng),若懸線拉力為F,則
A.懸線豎直,F(xiàn)=mg
B.懸線豎直,F(xiàn)<mg
C.適當(dāng)選擇V的大小可使F=0
D.因條件不足,F(xiàn)與mg的大小關(guān)系無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

金屬圓環(huán)的圓心為o,金屬棒oa、ob與金屬環(huán)接觸良好且可繞o在環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,當(dāng)外力使oa順時(shí)針方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在oa追上ob之前,ob將
A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C.先順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),后逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D.先逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),后順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L,右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置,且接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0,使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為s。求:
(1)金屬棒速度為v時(shí)的加速度為多大?
(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R的電量q;
(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌所在的區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。兩導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量分別為ma、mb;電阻分別為Ra、Rb(導(dǎo)軌電阻不計(jì)),初始時(shí)導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置,某一瞬時(shí)給b一個(gè)垂直于棒向右的沖量I,使其沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),待運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,求:這一過程中導(dǎo)體棒a中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻忽略不計(jì)的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動(dòng),且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b 剛穿出磁場時(shí)a正好進(jìn)入磁場. 設(shè)重力加速度為g=10m/s2。(不計(jì)a、b之間的作用)求:
(1)在整個(gè)過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;
(2)M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度。

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