如圖所示,空間存在有界磁場(chǎng)I和Ⅱ,其中磁場(chǎng)I上下邊界間距為4L,方向垂直紙面向里,大小為B,磁場(chǎng)Ⅱ的上邊界與磁場(chǎng)I的下邊界重合,磁場(chǎng)Ⅱ的寬度為2L,方向垂直紙面向外,大小也為B.一質(zhì)量為m,邊長為L的金屬線框以某一豎直速度v0從磁場(chǎng)I的上邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng),線框從磁場(chǎng)I進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ的過程中線框再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng),最后線框下邊界剛離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)恰好又一次開始勻速運(yùn)動(dòng),則( 。
A.線圈下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度最大
B.線圈上邊離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度v2>v0
C.線圈下邊到達(dá)磁場(chǎng)I的下邊界時(shí)的速度大小為v1=
2
3
gl
D.線圈在從磁場(chǎng)I進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ的過程中機(jī)械能減少了5mgL

A、三次勻速過程都是受重力和安培力平衡,即:mg=
B2L2v
R
,得:v=
mgR
B2L2
;故線圈下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度最大;故A正確;
B、三次勻速過程都是受重力和安培力平衡,即:mg=
B2L2v
R
,得:v=
mgR
B2L2
,故線圈上邊離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度為:v2=v0=
mgR
B2L2
,故B錯(cuò)誤;
C、線圈完全在磁場(chǎng)Ⅰ中磁通量不變沒有感應(yīng)電流,不受安培力,做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為g.則有:
v21
-
v20
=2g(3L)
,則得:v1=
v20
+6gL
,故C錯(cuò)誤;
D、線圈在從磁場(chǎng)I進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ的過程中做勻速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,則機(jī)械能減小為△E=mgL,故D正確;
故選:AD.
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

如圖所示abcd為一豎直放置的正方形導(dǎo)線框,其平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直.導(dǎo)線框沿豎直方向從磁場(chǎng)上邊界開始下落,直到ab邊出磁場(chǎng)(已知磁場(chǎng)高度大于導(dǎo)線框邊長),則以下說法正確的是(  )
A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相等
B.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的電熱相等
C.線圈從進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的電熱可能等于線圈重力勢(shì)能的減小
D.若線圈在ab邊出磁場(chǎng)時(shí)已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng),則線圈的匝數(shù)越多下落的速度越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分組成,水平部分足夠長且處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,右端接一電源(電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r).一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導(dǎo)軌的傾斜部分,從某一高度由靜止釋放,金屬桿PQ進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)過程中,速度時(shí)間圖象不可能是下圖中的哪一個(gè)?(導(dǎo)軌電阻不計(jì))( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,通電導(dǎo)線棒的質(zhì)量為m=20g,通以1.2A的電流,放在水平放置的導(dǎo)軌PQ和MN上,兩導(dǎo)軌平行,間距為0.25m,導(dǎo)線棒ab跟導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素為0.2,整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,求:磁感應(yīng)強(qiáng)度多大時(shí),ab棒恰能勻速運(yùn)動(dòng)?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連.不計(jì)一切摩擦,不計(jì)導(dǎo)軌、金屬棒的電阻,重力加速度為g,現(xiàn)閉合開關(guān)S,將金屬棒由靜止釋放.

(1)判斷金屬棒ab中電流的方向;
(2)若電阻箱R2接入電路的阻值為R2=2R1,當(dāng)金屬棒下降高度為h時(shí),速度為v,求此過程中定值電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱Q1;
(3)當(dāng)B=0.40T、L=0.50m、α=37°時(shí),金屬棒能達(dá)到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關(guān)系如圖乙所示.取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求定值電阻的阻值R1和金屬棒的質(zhì)量m.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,導(dǎo)軌是水平的,其間距l(xiāng)1=0.5m,ab桿與導(dǎo)軌左端的距離l2=0.8m,由導(dǎo)軌與ab桿所構(gòu)成的回路電阻為0.2Ω,方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,滑輪下掛一重物質(zhì)量0.04kg,ah桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì),現(xiàn)使磁場(chǎng)以
△B
△t
=0.2T/s的變化率均勻地增大,問:當(dāng)t為多少時(shí),M剛離開地面?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌底端接有阻值為1Ω的電阻R,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M=0.5kg的物體相連,細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行.將金屬棒與M由靜止釋放,棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2m后開始做勻速運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)過程中,棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸.(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;
(2)棒從釋放到開始勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變,取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒,測(cè)出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值,得到實(shí)驗(yàn)圖象如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1;
(4)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,B2=2B1,其他條件不變,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出相應(yīng)的v-M圖線,并請(qǐng)說明圖線與M軸的交點(diǎn)的物理意義.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

我們知道,在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下.飛機(jī)在我國上空勻速巡航,機(jī)翼保持水平,飛行高度不變.由于地磁場(chǎng)的作用,金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差.設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ1,右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ2.( 。
A.若飛機(jī)從西向東飛,φ1比φ2
B.若飛機(jī)從東向西飛,φ2比φ1
C.若飛機(jī)從南向北飛,φ1比φ2
D.若飛機(jī)從北向南飛,φ2比φ1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在一周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形閉合線圈,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,如圖甲所示,規(guī)定圖中磁場(chǎng)方向?yàn)檎。已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N,總電阻為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為B0,變化周期為T,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示變化。求:

(1)在0~內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小I1;
(2)規(guī)定甲圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍趫D丙中畫出一個(gè)周期內(nèi)的i-t圖象,已知圖中
(3)在一個(gè)周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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同步練習(xí)冊(cè)答案