在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域II的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)和寬度HP及PN均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時(shí)刻ab邊剛越GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)域,此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g,下列說法中正確的是

A.當(dāng)ab邊剛好越過JP時(shí),導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ

B.導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=4:1

C.從t1到t2的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少

D.從t1到t2的過程中,有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

 

【答案】

BD

【解析】

試題分析:線框剛開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框處于平衡狀態(tài),此時(shí)有:mgsinθ=BIL=①,當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí),此時(shí)線框速度仍為v0,此時(shí)有:2BI2L-mgsinθ=ma2 ②,I2=③,由②③得:-mgsinθ=ma2 ④,聯(lián)立①④可得:a=3gsinθ,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

t1時(shí)刻,安培力F1=,t2時(shí)刻,安培力F2=2BLI3=2BL=,由共點(diǎn)力平衡知識(shí)可知F1= F2= mgsinθ,解得,v1:v2=4:1,故選項(xiàng)B正確。

從t1到t2過程中,線框的重力勢(shì)能和動(dòng)能均減小,根據(jù)功能關(guān)系得知,線框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的減小量之和,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

根據(jù)能量守恒定律得知從t1到t2,線框中產(chǎn)生的電能大小等于線框克服安培力做的功,即E=,故選項(xiàng)D正確.

考點(diǎn):導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用,電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的動(dòng)能變化量為△Ek,重力對(duì)線框做功大小為W1,安培力對(duì)線框做功大小為W2,下列說法中正確的有( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的動(dòng)能變化量大小為△Ek,重力對(duì)線框做功大小為W1,安培力對(duì)線框做功大小為W2,下列說法中正確的有( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時(shí) ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū),此時(shí)線框恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);t2時(shí)ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng).重力加速度為g,下列說法中正確的有( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域II的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)和寬度HP及PN均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時(shí)刻ab邊剛越GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)域,此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng).重力加速度為g,下列說法中正確的是( 。
A、當(dāng)ab邊剛越好JP時(shí),導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ
B、導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=4:1
C、從t1到t2的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少
D、從t1到t2的過程中,有
3mgLsinθ
2
+
m(v12-v22)
2
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí),恰好以速度 v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的動(dòng)能變化量大小為△Ek,重力對(duì)線框做功的絕對(duì)值為W1,安培力對(duì)線框做功的絕對(duì)值為W2,下列說法中正確的有( 。
A、v2=4v1B、v2=v1C、從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,機(jī)械能減小了W2D、從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框動(dòng)能的變化量大小為△Ek=W2-W1

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