精英家教網(wǎng)在傾角為θ足夠長的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場,磁場方向一個垂直斜面向上,另一個垂直斜面向下,寬度均為L,如圖所示.一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形線框在t=0時刻以速度v0進(jìn)入磁場,恰好做勻速直線運動.若經(jīng)過時間t0,線框ab邊到達(dá)gg′與ff′中間位置時,線框又恰好做勻速運動,則下列說法正確的是( 。
分析:線框開始進(jìn)入磁場時,ab邊受到沿斜面向上的安培力作用,此時線框處于平衡狀態(tài),當(dāng)ab邊進(jìn)入下方磁場時,cd邊在上方磁場,此時ab、cd兩邊均受到沿斜面向上的安培力作用,此時線框做減速運動,當(dāng)線框ab邊到達(dá)gg′與ff′中間位置時,線框又處于平衡狀態(tài),根據(jù)兩次平衡列出方程,即可正確解答.
解答:解:線框開始進(jìn)入磁場時,線框處于平衡狀態(tài),此時有:mgsinθ=BIL=
B2L2v0
R
  ①
當(dāng)ab邊剛越過ff′時,此時線框速度仍為v0,此時有:2BI2L-mgsinθ=ma2   ②
I2=
2BLv0
R
                  ③
由②③得:
4B2L2v0
R
-mgsinθ=ma2
   ④
聯(lián)立①④可得:a=3gisnθ,故A錯誤;
設(shè)t0時刻的速度為v,此時處于平衡狀態(tài),有:I3=
2BLv
R
      ⑤
2BI3L=mgsinθ          ⑥
聯(lián)立①⑤⑥得v=
v0
4
,故B錯誤;
在時間t0內(nèi)根據(jù)功能有:Q=
3
2
mgLsinθ +
1
2
v
2
0
 -
1
2
mv2=
3
2
mgsinθ+
15
32
m
v
2
0
,故C正確;
離開磁場時由于安培力小于重力沿斜面的分力,因此線框?qū)⒆黾铀俣戎饾u減小的變加速運動,故D錯誤,故ABD錯誤,C正確.
故選C.
點評:本題的易錯點在于ab、cd兩邊均在磁場中時,兩個邊都切割磁感線,注意此時回路中的電動勢為E=2BLv.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2013-2014浙江省高二下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,傾角30、寬為L1m的足夠長的U形光 滑金屬框固定在磁感應(yīng)?? 強(qiáng)度B1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量為m0.2 kg,電阻R1 的金屬棒ab,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移??? 動。(金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計 導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)問:

1若牽引力是恒力,大小F=9 N,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1多大?

2若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時,突然撤去拉力,從撤去拉力到棒的速度為零時止,通過金屬棒的電量為q=0.48 C,金屬棒發(fā)熱為Q=1.12 J,則撤力時棒的速度v2多大?

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案