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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,在光滑水平面的分界线MN的右侧空间存在一个范围足够大的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,MN左侧有一个矩形导线框abcd,线框在水平恒力F作用下向右运动并进入MN右边的磁场区域,设ad、bc两边进入磁场的时刻分别为t1、t2,ad边始终与分界线MN平行,线框进入磁场过程中形状不变,则下列四个图象可能反映线框向右运动过程中速度V随时间t变化的规律的是(  )
A.B.C.D.

答案
线框进入磁场前做匀加速直线运动,加速度为 a=
F
m

A、ad边进入磁场后可能安培力与恒力F二力平衡,做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为a=
F
m
的匀加速直线运动,故A正确.
B、ad边进入磁场后,可能安培力小于恒力F,线框做加速运动,由FA=
B2L2v
R
知,速度增大,安培力增大,加速度逐渐减小,v-t图象的斜率逐渐减小,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为a=
F
m
的匀加速直线运动,故B正确.
C、D、ad边进入磁场后,可能安培力大于恒力F,线框做减速运动,由FA=
B2L2v
R
知,速度减小,安培力减小,加速度逐渐减小,v-t图象的斜率逐渐减小.当加速度减至零后做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为a=
F
m
的匀加速直线运动,故C错误,D正确.
故选:ABD.
核心考点
试题【如图所示,在光滑水平面的分界线MN的右侧空间存在一个范围足够大的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,MN左侧有一个矩形导线框abcd,线框在水平恒力F作用下向右运动】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为θ,上端接一电容为C的电容器.导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电.将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则(  )
A.导体棒先做加速运动,后作匀速运动
B.导体棒一直做匀加速直线运动,加速度为a=
mgsinα
m+CB2L2
C.导体棒落地时瞬时速度v=


2mgh
m+CB2L2
D.导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒

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如图所示,水平面上有一个动力小车,在动力小车上竖直固定着一个长度L1、宽度L2的矩形线圈,线圈匝线为n,总电阻为R,小车和线圈的总质量为m,小车运动过程所受摩擦力为f.小车最初静止,线圈的右边刚好与宽为d(d>L1)的有界磁场的左边界重合.磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度为B.现控制动力小车牵引力的功率,让它以恒定加速度a进入磁场,线圈全部进入磁场后,开始做匀速直线运动,直至完全离开磁场,整个过程中,牵引力的总功为W.
(1)求线圈进入磁场过程中,感应电流的最大值和通过导线横截面的电量.
(2)求线圈进入磁场过程中,线圈中产生的焦耳热.
(3)写出整个过程中,牵引力的功率随时间变化的关系式.
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矩形闭合线框原来处在匀强磁场中,磁场方向与导线框平面垂直,如图所示,现将导线框向右匀速拉出磁场区域,在此过程中,正确的说法是(  )
A.线框电阻越大,外力做功越多
B.线框速度越大,外力做功越多
C.线框速度越大,外力做功功率越大
D.线框速度越大,通过线框某一截面的电量越多

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匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向上,在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd,其中ab、cd边质量均为m,其它两边质量不计,cd边装有固定的水平轴.现将金属框从水平位置无初速释放,如图所示,若不计一切摩擦,金属框经时间t刚好到达竖直面位置a′b′cd.
(1)ab边到达最低位置时感应电流的方向;
(2)求在时间t内流过金属框的电荷量;
(3)若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q,求ab边在最低位置时受的磁场力多大?
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如图,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,轨道的宽L=0.5m.轨道左端接R=0.4Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中.导体棒ab在沿着轨道方向向右的力F=1.0N作用下,由静止开始运动,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直,导体棒的电阻r=0.1Ω,轨道电阻不计.求:
(1)导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒受到安培力的大小F
(2)导体棒能达到的最大速度大小vm
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