如圖所示，質(zhì)量為m，高為h的矩形線框自某一高度自由下落后，通過一寬度也為h的勻強磁場，則線框通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱：（　�。�
①可能等于2mgh
②可能大于2mgh
③可能小于2mgh
④可能為零．
A．①②④B．②③④C．①②③D．①②③④

線圈進入磁場和線圈離開磁場的過程，由于磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，最終導(dǎo)致受到安培力，根據(jù)楞次定律，“來拒去留”，故安培力一直向上；
①若FA=G，勻速通過磁場區(qū)；
②若FA＞G，減速通過磁場區(qū)；
③若FA＜G，加速通過磁場區(qū)；
根據(jù)能量守恒定律，重力勢能的減小量等于動能的增加量和內(nèi)能的增加量之和；
若減速，內(nèi)能的增加量大于重力勢能的減小量，即大于2mgh，故②正確；
若勻速，內(nèi)能的增加量等于重力勢能的減小量，即等于2mgh，故①正確；
若加速，內(nèi)能的增加量小于重力勢能的減小量，即小于2mgh，故③正確；
線圈進入磁場和線圈離開磁場的過程，一定有感應(yīng)電流，故內(nèi)能一定增加，故④錯誤；
故選：C．
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

利用如圖所示的實驗裝置可以測量磁感應(yīng)強度．其中2為力敏傳感器，3為數(shù)字電壓表，5為底部長為L的線框．當(dāng)外界拉力作用于力敏傳感器的彈性梁上時，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F成正比，即U=KF，式中K為比例系數(shù)．用絕緣懸絲把線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細銅絲連接線框與電源．當(dāng)線框中電流為零時，輸出電壓為U0；當(dāng)線框中電流為I時，輸出電壓為U．則磁感應(yīng)強度的大小為（　�。�
A．B=
U
KIL
B．B=
U0
KIL
C．B=
2U+U0
KIL
D．B=
|U-U0|
KIL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，空間被分層若干個區(qū)域，分別以水平線aa＇、bb＇、cc＇、dd＇為界，每個區(qū)域的高度均為h，期中區(qū)域Ⅱ存在垂直于紙面向外的勻強磁場，區(qū)域Ⅲ存在垂直于紙面向里且與區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場。豎直面內(nèi)有一邊長為h、質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)體框，導(dǎo)體框下邊與aa＇重合并由凈值開始自由下落，導(dǎo)體框下邊剛進入bb＇就做勻速直線運動，之后導(dǎo)體框下邊越過cc＇進入?yún)^(qū)域Ⅲ，導(dǎo)體框的下邊到達區(qū)域Ⅲ的某一位置時又開始做勻速直線運動。求：從導(dǎo)體框下邊剛進入bb＇時到下邊剛處dd＇時的過程中，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的熱量。（已知重力加速度為g，導(dǎo)體框始終在豎直面內(nèi)運動且下邊始終水平）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下．同種合金做的導(dǎo)體棒ab、cd橫截面積之比為2：1，長度和導(dǎo)軌的寬均為L，ab的質(zhì)量為m，電阻為r，開始時ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止，不計摩擦．給ab一個向右的瞬時沖量I，在以后的運動中，cd的最大速度Vm、最大加速度am、產(chǎn)生的電熱各是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感應(yīng)強度為B1=5T的勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向里，一質(zhì)量為m=0.8kg的金屬棒ab，垂直于MN、PQ緊貼在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，其接入在導(dǎo)軌間的電阻r=1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)的電路。R1=1.0Ω，R2=1.5Ω。R2兩端通過細導(dǎo)線連接質(zhì)量M=0.12kg的正方形金屬框cdef，正方形邊長L2=0.2m，每條邊的電阻r0=1.0Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度B2=3T的勻強磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計其他電阻及摩擦，g取10m/s2。

（1）將K斷開，求棒下滑過程中達到的最大速率vm以及速率達到0.5vm時棒的加速度大�。�
（2）將開關(guān)K閉合后，從棒釋放到細導(dǎo)線剛好沒有拉力的過程中，棒上產(chǎn)生的電熱為2J，求此過程棒下滑的h。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過絕緣細線在電動機牽引下從靜止開始運動，經(jīng)過時間t1=2s通過距離x=1.5m，速度達到最大，這個過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動機線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.。求：
         
（1）細線對金屬棒拉力的功率P多大？
（2）從靜止開始運動的t1=2s時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？
（3）用外力F代替電動機沿細線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時間t的變化關(guān)系式？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強磁場，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計．求：

（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運動，求力F的大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，半徑為 r、電阻不計的兩個半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠，整個軌道處在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m，電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放，經(jīng)一定時間到達導(dǎo)軌最低點，此時速度為 v 。

（1）求金屬棒 ab 到達時，受到的安培力的大小和方向。
（2）求金屬棒 ab 從MN 到的過程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一個用絕緣材料制成的扁平薄圓環(huán)，其內(nèi)、外半徑分別為、，厚度可以忽略。兩個上下表面都帶有電荷，每個面的電荷面密度為已知常量。薄圓環(huán)繞通過環(huán)心垂直環(huán)面的軸以轉(zhuǎn)動。將一半徑為、電阻為并與薄圓環(huán)共面的導(dǎo)線圓環(huán)與薄圓環(huán)同心放置。試求：

（1）薄圓環(huán)轉(zhuǎn)動時在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為多少？
（2）若薄圓環(huán)以大小不變的角加速度減速轉(zhuǎn)動，時刻的角速度為，在薄圓環(huán)減速運動過程中導(dǎo)線圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢為多少？
提示：（1）角加速度表示單位時間里角速度的變化量。
（2）半徑為、通有電流的圓線圈（環(huán)形電流），在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為（為已知常量）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案