如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料,不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線)。兩線圈在距磁場(chǎng)上界面高處由靜止開始自由下落,并進(jìn)入磁場(chǎng),最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2。不計(jì)空氣阻力,則:

A.v1 <v2,Q1< Q2
B.v1 =v2,Q1= Q2
C.v1 <v2,Q1>Q2
D.v1 =v2,Q1< Q2

D

解析試題分析:兩線圈自由下落h高度后,其速度v相同,與質(zhì)量無關(guān)。設(shè)線圈導(dǎo)線的密度為ρ,電阻率為ρ0,邊長(zhǎng)為l,橫截面積為S,重力加速度為g,則線圈質(zhì)量為m=ρV=ρ×4lS=4ρlS,線圈的電阻為R=ρ0×4l/S=4ρ0l/S,F=BIl,I=E/R=Blv/R,線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速為a,由牛頓第二定律得mg-F=ma,解得a=g-B2v/16ρρ0,則兩線圈進(jìn)入線圈過程中加速度始終相等,所以落地時(shí)的速度相等,有v1=v2。線圈從開始下落到落地全過程,設(shè)下落總高度為H,由能量守恒有mgH=mv2/2+Q,解得gH-v2/2=Q/m,兩線圈落地速度相等,質(zhì)量越大,產(chǎn)生焦耳熱越多,細(xì)線圈質(zhì)量小,則有Q1< Q2,D正確。
考點(diǎn):本題考查電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系的綜合。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

運(yùn)輸人員要把質(zhì)量為,體積較小的木箱拉上汽車。現(xiàn)將長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板搭在汽車尾部與地面間,構(gòu)成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽車。斜面與水平地面成30o角,拉力與斜面平行。木箱與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。則將木箱運(yùn)上汽車,拉力至少做功

A.mgL B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪,質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊,通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行,兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng),若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中(    )

A.兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.m的機(jī)械能可能減小
C.重力對(duì)M做的功大于M動(dòng)能的增加
D.兩滑塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

空間存在著平行于x軸方向的靜電場(chǎng),A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn),OA<OB,OM=ON,一帶正電的粒子在AB間的電勢(shì)能Ep隨x的變化規(guī)律為如圖所示的折線,則下列判斷中正確的是(    )

A.M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高
B.把該粒子從M向O移動(dòng)過程中,所受電場(chǎng)力做正功
C.AO間的電場(chǎng)強(qiáng)度小于OB間的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.若將一帶負(fù)電的粒子從M點(diǎn)靜止釋放,它一定能通過N點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q,在y軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判斷正確的是(  )

A.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B.D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.若將點(diǎn)電荷+q從O移向C,電勢(shì)能增大
D.若將點(diǎn)電荷-q從O移向C,電勢(shì)能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下,已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12 J,金屬塊克服摩擦力做功8 J,重力做功24 J,則以下判斷正確的是(  )

A.金屬塊帶負(fù)電荷
B.金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J
C.金屬塊的電勢(shì)能減少4J
D.金屬塊的機(jī)械能減少12J

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在2012年懷化市中學(xué)生籃球比賽中,張宇同學(xué)在最后一節(jié)三分線外投籃,空心入網(wǎng),彈網(wǎng)后籃球豎直下落,為該隊(duì)贏得了比賽。若空氣阻力大小恒定,則下列說法能正確反映球從出手到落地這一過程的是

A.籃球上升過程加速度小于g,下降過程加速度大于g
B.籃球勻加速上升,變減速下降
C.籃球在上升過程中動(dòng)能減少,下降時(shí)機(jī)械能增加
D.籃球在出手時(shí)的機(jī)械能一定大于落地時(shí)的機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球,球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則 (    )

A.小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小
C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),球的線速度一定最大
D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能一定最大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,帶正電的點(diǎn)電荷固定于點(diǎn)Q,電子在庫(kù)侖力作用下,做以Q為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng),M、P、N為橢圓上的三點(diǎn),P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn),電子在從M經(jīng)P到達(dá)N點(diǎn)的過程中(     )

A.速率先增大后減小
B.速率先減小后增大
C.電勢(shì)能先減小后增大
D.電勢(shì)能先增大后減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案