A. | 未知磁場的磁感應強度是2B | |
B. | 線框最終出磁場時的速度為2$\sqrt{gh}$ | |
C. | 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL | |
D. | 線框在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL |
分析 線框進入第一個磁場做勻速直線運動,重力與安培力平衡,根據(jù)機械能守恒定律求出線框剛進入磁場時的速度,根據(jù)平衡條件和安培力與速度的關(guān)系式列出方程;線框從剛出磁場到剛進第二個磁場的過程,由運動學公式求出線框剛進第二個磁場時的速度,根據(jù)平衡條件列式,即可求得第二個磁場的磁感應強度;線框穿過兩個磁場時都做勻速直線運動,重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)能量守恒定律求解產(chǎn)生的電能.
解答 解:AB、設(shè)線圈剛進入第一個磁場時速度為v1,那么線框進入第一個磁場前,由機械能守恒得:mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
解得:v1=$\sqrt{2gh}$
設(shè)線圈剛進入第二個磁場時速度為v2,由運動學公式得:v22-v12=2gh,
解得:v2=2$\sqrt{gh}$=$\sqrt{2}$v1.
線框進入兩個磁場都做勻速直線運動,則有:mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{R}$,mg=$\frac{B{′}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}{R}$
聯(lián)立以上三式解得,未知磁場的磁感應強度 B′=$\frac{1}{\root{4}{2}}$B,由上知,線框最終出磁場時的速度為2$\sqrt{gh}$.故A錯誤,B正確.
CD、線框穿過兩個磁場時都做勻速直線運動,減少的重力勢能都轉(zhuǎn)化為電能,所以在穿過這兩個磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2×2mgL=4mgL,故C正確,D錯誤.
故選:BC
點評 本題是電磁感應與力學知識的綜合,安培力是聯(lián)系電磁感應和力學的橋梁,安培力的分析和計算是解決這類問題的關(guān)鍵.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 由東向西水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下 | |
B. | 由西向東水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下 | |
C. | 沿地磁極的經(jīng)線由南向北水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由下向上 | |
D. | 沿地磁極的經(jīng)線由北向南水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 此時a和b的電流之比為1:1 | B. | 原、副線圈匝數(shù)之比為9:1 | ||
C. | 原、副線圈匝數(shù)之比為8:1 | D. | 此時a和b的電功率之比為8:1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 此時線框中的電功率為$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}{v^2}}}{9R}$ | |
B. | 此時線框的加速度為$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}v}}{3R}$ | |
C. | 此過程通過線框截面的電量為$\frac{{B{a^2}}}{R}$ | |
D. | 此過程回路產(chǎn)生的電能為$\frac{1}{6}m{v^2}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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