如下圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d),將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,cd邊剛進(jìn)入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛?cè)氪艌鲆恢钡絘b邊剛離開磁場)(  )

A.感應(yīng)電流做功為mgL
B.線圈進(jìn)入磁場的過程中一直做減速運(yùn)動
C.線圈的最小速度可能為
D.線圈的最小速度一定為

CD

解析試題分析:A、感應(yīng)電流做功等于克服安培力做功,線框的cd邊剛進(jìn)人磁場到cd邊剛離開磁場這段過程中,根據(jù)動能定理得:,所以,線框的cd邊剛進(jìn)人磁場時的速度和cd邊剛離開磁場時的速度相同,可知線框進(jìn)磁場的過程和出磁場的過程是相同的,所以在線框從進(jìn)入到全部穿過磁場的過程中,克服安培力做的功為2mgd;錯誤
B、線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是,又因?yàn)榫圈全部進(jìn)入磁場不受安培力,要做勻加速運(yùn)動.可知線圈進(jìn)入磁場先要做加速度減小的減速運(yùn)動,隨速度減小安培力減小,當(dāng)安培力與重力相等時可做勻速運(yùn)動;錯誤
C、若線圈是先減速后勻速進(jìn)入磁場,則勻速運(yùn)動時線圈速度最小,由平衡條件有;正確
D、因?yàn)檫M(jìn)磁場時要減速,可知線圈完全進(jìn)入磁場時速度最小,從完全進(jìn)入磁場到下邊剛接觸磁場的下邊界過程中,做勻加速直線運(yùn)動,有,從靜止開始下落到線圈下邊接觸磁場上邊界的過程中做自由落體運(yùn)動,有,解得;正確
故選CD
考點(diǎn):安培力;電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化
點(diǎn)評:本題的關(guān)鍵是根據(jù)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是,且全部進(jìn)入磁場將做加速運(yùn)動,判斷出線圈進(jìn)磁場后先做變減速運(yùn)動,也得出全部進(jìn)磁場時的速度是穿越磁場過程中的最小速度。

練習(xí)冊系列答案
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如下圖所示,相距為d的兩水平虛線之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,線框abcd邊長為l(l<d),質(zhì)量為m,電阻為R,將線框在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,ab剛進(jìn)入磁場時速度為Vo,ab邊剛穿出磁場時速度也為Vo,在線框全部穿過磁場的過程中,感應(yīng)電流所做功為________,線框最大速度為________.

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如下圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d),將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,cd邊剛進(jìn)入磁場時速度為v0,cd邊剛離開磁場時速度也為v0,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛?cè)氪艌鲆恢钡絘b邊剛離開磁場)(  )

A.感應(yīng)電流做功為mgL

B.線圈進(jìn)入磁場的過程中一直做減速運(yùn)動

C.線圈的最小速度可能為

D.線圈的最小速度一定為

 

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