如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈,線(xiàn)圈ab邊距離磁場(chǎng)邊界為s,線(xiàn)圈從靜止開(kāi)始在水平恒力F的作用下,穿過(guò)寬度為d(d >L)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若線(xiàn)圈與水平面間沒(méi)有摩擦力的作用,線(xiàn)圈平面始終與磁場(chǎng)垂直,ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度相等。下列說(shuō)法正確的是

A.線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量不相等
B.整個(gè)線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)圈的最小速度為
C.整個(gè)線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)圈的最大速度為
D.整個(gè)線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量為2Fd

BD

解析試題分析:由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)與ad邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈的面積變化相等,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等,平均感應(yīng)電流相等,由可知線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量相等,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)是先勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后由于受到安培力阻礙線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng),又因?yàn)閍b邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,所以ab邊進(jìn)磁場(chǎng)后線(xiàn)圈開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng),線(xiàn)圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后又做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab邊剛要穿出磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈又做減速運(yùn)動(dòng),所以最小速度就是ad邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度,在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),設(shè)線(xiàn)圈克服安培力做功為W,兩時(shí)刻速度相等,由動(dòng)能定理得,所以進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)圈克服安培力做功為W=Fd,再由初始位置到ad邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)圈克服安培力做功就為2W,設(shè)線(xiàn)圈最小速度為v, 由動(dòng)能定理得解得整個(gè)線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)圈的最小速度為,所以B、D選項(xiàng)正確;線(xiàn)圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大,由,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律 磁通量 動(dòng)能定理

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,A是長(zhǎng)直密繞通恒定電流的電螺線(xiàn)管,小線(xiàn)圈B與電流表連接,并沿A的軸線(xiàn)Ox從O點(diǎn)自左向右勻速穿過(guò)螺線(xiàn)管A,能正確反映通過(guò)電流表中電流I隨x變化規(guī)律的是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,在“日”字形導(dǎo)線(xiàn)框中,ae與bf的電阻不計(jì),ab、cd、ef的電阻均為R,當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框以恒定的速度向右進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,比較ab進(jìn)入(cd尚未進(jìn)入)與cd進(jìn)入(ef尚未進(jìn)入),下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.a(chǎn)b中的電流強(qiáng)度相等 B.cd中的電流強(qiáng)度相等
C.ef中消耗的電功率相等 D.導(dǎo)線(xiàn)框消耗的總電功率相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,下列說(shuō)法正確的是

A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反
B.閉合線(xiàn)框放在變化的磁場(chǎng)中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.閉合線(xiàn)框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),一定產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,直導(dǎo)線(xiàn)MN豎直放置并通以向上的電流I,矩形金屬線(xiàn)框abcd與MN處在同一平面,ab邊與MN平行,則(   )

A.線(xiàn)框向左平移時(shí),線(xiàn)框中有感應(yīng)電流 
B.線(xiàn)框豎直向上平移時(shí),線(xiàn)框中有感應(yīng)電流 
C.線(xiàn)框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)框中有感應(yīng)電流 
D.MN中電流突然變化時(shí),線(xiàn)框中有感應(yīng)電流 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

下列各圖中的各條形磁鐵均相同,當(dāng)條形磁鐵以圖示方式穿過(guò)相同的線(xiàn)圈時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大的是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,在水平面上有一個(gè)閉合的線(xiàn)圈,將一根條形磁鐵從線(xiàn)圈的上方插入線(xiàn)圈中,在磁鐵進(jìn)入線(xiàn)圈的過(guò)程中,線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會(huì)受到線(xiàn)圈中電流的作用力,若從線(xiàn)圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是 (     )

A.若磁鐵的N極向下插入,線(xiàn)圈中產(chǎn)生順時(shí)方向的感應(yīng)電流
B.若磁鐵的S極向下插入,線(xiàn)圈中產(chǎn)生順時(shí)方向的感應(yīng)電流
C.無(wú)論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向下的引力
D.無(wú)論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如右圖所示,a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長(zhǎng)導(dǎo)體棒,靜止于水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌上,b的質(zhì)量是a的2倍,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里.若給a 4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng),最后a、b速度相同且均為a初速度的,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,則整個(gè)過(guò)程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(  )

A.2 JB.1.5 J
C.3 JD.4.5 J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。線(xiàn)圈匝數(shù)為n,電阻為r,長(zhǎng)為l1,寬為l2,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω。線(xiàn)圈兩端外接阻值為R的電阻和一個(gè)理想交流電流表。求:

(1)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)電流表的讀數(shù);
(3)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。

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