邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下，將穿過方向如圖所示的有界勻強(qiáng)磁場．磁場范圍寬為d（d＞L）．已知線框進(jìn)入磁場時(shí)恰好勻速．則線框進(jìn)入磁場的過程和從另一側(cè)出磁場的過程相比較，下列說法正確的是（ ）

A．線框中感應(yīng)電流的方向相反
B．所受安培力的方向相反
C．出磁場過程產(chǎn)生的電能一定大于進(jìn)磁場過程產(chǎn)生的電能
D．出磁場過程中任意時(shí)刻的電功率一定大于進(jìn)磁場時(shí)的電功率
【答案】分析：根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體與磁體間相對運(yùn)動(dòng)，分析安培力的方向．由焦耳定律求解線框產(chǎn)生的電能．
解答：解：A、線框進(jìn)入磁場過程：磁通量增加，根據(jù)楞次定律得知，線框感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向；從一側(cè)出磁場的過程，磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，線框感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向；故A正確．
B、根據(jù)楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體與磁體間相對運(yùn)動(dòng)，則知線框在兩個(gè)過程中所受的安培力方向都向左；故B錯(cuò)誤．
C、線框進(jìn)入和穿出磁場的兩個(gè)過程中，水平恒力做功都是FL，進(jìn)入過程線框做勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電能等于FL．由于線框完全進(jìn)入磁場后做勻加速運(yùn)動(dòng)，到出磁場時(shí)，線框的速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，所受的安培力增大，線框?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)，減小的動(dòng)能也轉(zhuǎn)化為電能，所以出磁場過程產(chǎn)生的電能一定大于進(jìn)磁場過程產(chǎn)生的電能．故C正確．
D、出磁場線框做減速運(yùn)動(dòng)，在某個(gè)時(shí)刻線框的速度也可能小于進(jìn)磁場時(shí)的速度，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢小于進(jìn)磁場時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢，所以出磁場過程中任意時(shí)刻的電功率不一定大于進(jìn)磁場時(shí)的電功率．故D錯(cuò)誤．
故選AC
點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合，關(guān)鍵在于運(yùn)用牛頓定律對線框運(yùn)動(dòng)過程的分析
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸的右側(cè)的Ⅰ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，下邊界與x軸重合，右邊界與y軸平行．t=0時(shí)刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎�，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是如圖中的（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形金屬線框，放在傾角為θ的光滑足夠長的斜面的底端，整個(gè)裝置處在與斜面垂直的磁場中，在斜面內(nèi)建立圖示直角坐標(biāo)系，磁感應(yīng)強(qiáng)度在x軸方向分布均勻，在y軸方向分布為B=B0+ky（k為大于零的常數(shù)）．現(xiàn)給線框沿斜面向上的初速度v0，經(jīng)時(shí)間t0線框到達(dá)最高點(diǎn)，然后開始返回，到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0/4．已知線框的電阻為R，重力加速度為g．求：
（1）線框從開始運(yùn)動(dòng)到返回底端的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量；
（2）線框在底端開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大��；
（3）線框上升的最大高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，邊長為l的正方形金屬線框，以一定的速度進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，線框平面始終與磁場方向垂直．當(dāng)線框恰好有一半進(jìn)入磁場時(shí)，穿過該線框的磁通量為
Bl2
2
Bl2
2
，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?!--BA-->
逆時(shí)針
逆時(shí)針
（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?天門二模）圖1是示波管的原理圖，它由電子槍、熒光屏和兩對相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′組成．偏轉(zhuǎn)電極的極板都是邊長為l的正方形金屬板，每對電極的兩個(gè)極板間距都為d．電極YY′的右端與熒光屏之間的距離為L．這些部件處在同一個(gè)真空管中．電子槍中的金屬絲加熱后可以逸出電子，電子經(jīng)加速電極間電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極間，兩對偏轉(zhuǎn)電極分別使電子在兩個(gè)相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)．熒光屏上有xoy直角坐標(biāo)系，x軸與電極XX′的金屬板垂直（其正方向由X′指向X），y軸與電極YY′的金屬板垂直（其正方向由Y′指向Y）．已知電子的電量為e，質(zhì)量為m．可忽略電子剛離開金屬絲時(shí)的速度，并不計(jì)電子之間相互作用力及電子所受重力的影響．
（1）若加速電極的電壓為U0，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極都不加電壓時(shí)，電子束將沿直線運(yùn)動(dòng)，且電子運(yùn)動(dòng)的軌跡平行每塊金屬板，并最終打在xoy坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)．求電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)前瞬間速度的大�。�
（2）若再在偏轉(zhuǎn)電極YY′之間加恒定電壓U1，而偏轉(zhuǎn)電極XX′之間不加電壓，求電子打在熒光屏上的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離；
（3）（i）若偏轉(zhuǎn)電極XX′之間的電壓變化規(guī)律如圖2所示，YY′之間的電壓變化規(guī)律如圖3所示．由于電子的速度較大，它們都能從偏轉(zhuǎn)極板右端穿出極板，且此過程中可認(rèn)為偏轉(zhuǎn)極板間的電壓不變．請?jiān)趫D4中定性畫出在熒光屏上看到的圖形；
（ii）要增大屏幕上圖形在y方向的峰值，若只改變加速電極的電壓U0、YY′之間電壓的峰值Uy、電極XX?之間電壓的峰值Ux三個(gè)量中的一個(gè)，請說出如何改變這個(gè)物理量才能達(dá)到目的．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?淮安二模）如圖所示，abcd是傾角為θ的光滑絕緣斜面．有邊界的寬度為l的勻強(qiáng)磁場垂直斜面，圖中與斜面底邊cd平行的虛線為有界磁場的邊界線．在斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框，線框底邊與磁場邊界線平行，相距s．將線框從靜止開始釋放，沿斜面滑下，線框底邊始終與斜面底邊平行．線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，由于安培力的作用，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．已知θ=30°，m=20g，R=2.7Ω，L=60cm，s=90cm，重力加速度g=10m/s2．試求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）若線框的下邊通過磁場的時(shí)間為0.4s，則磁場區(qū)域的寬度l為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案