6.(多選題)如圖所示,正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為2m和m,它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端,且正方形導(dǎo)線框與定滑輪處于同一豎直平面內(nèi).在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2L、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場.開始時導(dǎo)線框ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合,導(dǎo)線框abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為L.現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當(dāng)導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時,開始做勻速運動.不計摩擦和空氣阻力,則( 。
A.勻速運動的速度大小v=$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
B.兩線框剛開始做勻速運動時輕繩上的張力FT=mg
C.導(dǎo)線框abcd通過磁場的時間t=$\frac{{2{B^2}{L^3}}}{mgR}$
D.兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱Q=2mgL-$\frac{{3{m^3}{g^2}{R^2}}}{{2{B^4}{L^4}}}$

分析 對ABCD受力分析根據(jù)平衡條件求輕繩上的張力;從開始釋放到abcd邊剛穿出磁場區(qū)域的過程中,全過程中,系統(tǒng)的機械能減小轉(zhuǎn)化為熱量,根據(jù)能量守恒列式求焦耳熱.

解答 解:A、線框ABCD完全進(jìn)入磁場后,abcd中開始產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)根據(jù)平衡條件:mg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=2mg,得:v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故A正確;
B、導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場時磁通量不再變化,回路中沒有感應(yīng)電流,則線框ABCD不受安培力,只受重力和繩子拉力,做勻速運動,根據(jù)平衡條件:
FT=2mg,此時的受力情況與兩線框剛開始做勻速運動時受力情況相同,故B錯誤;
Cabcd勻速運動完全進(jìn)入磁場后不再有感應(yīng)電流,不再受安培力,但ABCD開始穿出磁場,產(chǎn)生感應(yīng)電流受安培力作用,當(dāng)ABCD穿出磁場后不再有感應(yīng)電流不再受安培力后abcd又開始穿出磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流受安培力,受力分析知系統(tǒng)始終勻速運動,故abcd通過磁場的時間t=$\frac{3L}{v}$=$\frac{3{B}^{2}{L}^{3}}{mgR}$,故C錯誤;
D、等高時速度為v,根據(jù)能量守恒:2mgL-mgL=$\frac{1}{2}$(m+3m)v2+Q,得:Q=2mgL-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$,故D正確.
故選:AD.

點評 本題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題,安培力的計算和分析能量如何轉(zhuǎn)化是解題關(guān)鍵,要加強訓(xùn)練,熟練掌握法拉第定律、歐姆定律、安培力等等基礎(chǔ)知識,提高解題能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,桿足夠長,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ,先給環(huán)一向右的初速度v0,同時施加一個方向豎直向上的力F(F=kv2,v為環(huán)的速率),則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功可能為( 。
A.$\frac{1}{2}$mv02B.0C.$\frac{{m}^{2}g}{2k}$D.$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{{m}^{2}g}{2k}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.圖(a)為測定干電池電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理圖.圖(b)中甲、乙分別是兩電表的電路圖,且電壓表量程為(0~3V,0~15V),電流表量程為(0~0.6A,0~3A).則表示電流表電路的是甲 圖(填“甲”或“乙”),該實驗電壓表單刀雙擲開關(guān)K應(yīng)接1(填“1”或“2”).開始實驗時,變阻器接入電路的值應(yīng)最大 (填“最大”或“最小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,半徑R=0.40m的光滑半圓軌道處于豎直平面內(nèi),直徑AB豎直,半圓軌道與粗糙的水平地面相切于軌道的端點A.一質(zhì)量為m=0.10kg的小球,以一定的初速度v0在水平地面上向左作加速度a=4.0m/s2的勻減速直線運動,運動L=4.0m后,沖上豎直半圓軌道,最后小球落在C點.AC的水平距離d=1.6m(取重力加速度g=10m/s2).求
(1)小球經(jīng)過最髙點B時對軌道的壓力大小FB;
(2)小球初速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.豎直平面內(nèi)有區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,區(qū)域Ⅰ與Ⅱ在水平地面上方,Ⅲ在水平地面的右方,區(qū)域Ⅱ的寬度為L=10m.區(qū)域Ⅰ內(nèi)有水平傳送帶AB,AB長為LAB=36m,B端距地面的高度為h=5m,區(qū)域Ⅲ內(nèi)有豎起向上的勻強電場E=10V/m和垂直紙面向里的勻強磁場B=π(T),電磁場區(qū)域無限寬廣.一質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=0.01C的帶電物塊(可看成質(zhì)點)靜止于A處.傳送帶絕緣,物塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.不計空氣阻力和皮帶輪的大小,g=10m/s2
(1)若傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動,v0=4m/s,則物塊經(jīng)過多長時間到達(dá)B點;
(2)若物塊恰好從Ⅱ區(qū)右下角進(jìn)入Ⅲ區(qū),求傳送帶向右勻速運動的速度和物塊在電磁場中運動的時間;
(3)計算物塊在電磁場中運動的半徑與傳送帶速度的關(guān)系,并求出最小半徑.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖(a)所示,試驗中用所掛鉤碼的重量作為細(xì)線對小車的拉力
F.通過增加鉤碼的數(shù)量,多次測量,可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象.他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示.

(1)圖線①(選填“①”或“②”) 是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的;
(2)在軌道水平時,小車運動的阻力Ff=0.5N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,斜面光滑絕緣,斜面上水平虛線以下有垂直于斜面向上的勻強磁場區(qū)域,現(xiàn)有一正方形金屬線框在斜面上由離虛線上方一段距離從靜止開始下滑,線框在下滑過程中其下邊ab始終保持水平,則以下說法正確的是( 。
A.線框可能是勻加速滑進(jìn)磁場區(qū)
B.線框可能是勻減速滑進(jìn)磁場區(qū)
C.線框在滑進(jìn)磁場的過程中,a點電勢比b點電勢高
D.線框在完全滑進(jìn)磁場后,a點電勢和b點電勢相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,A、B兩球均看成質(zhì)點,B球靜止于光滑的水平面上,與豎直墻壁相距為x,A球以某一初速度向B球運動并發(fā)生第一次碰撞,已知兩球的第二次碰撞發(fā)生在距離豎直墻壁為$\frac{1}{2}$x處,若題中的所有碰撞都沒有能量損失,求:
①A、B兩球的質(zhì)量之比
②兩球的第三次碰撞發(fā)生在何處?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,將一個表面光滑的鐵球放在兩塊斜面板AB和CD之間,兩板與水平面的夾角都是60°.已知重力加速度大小為g,不計空氣阻力,則( 。
A.如果突然撤去CD板,則撤去瞬間鐵球的加速度大小為0
B.如果突然撤去CD板,則撤去瞬間鐵球的加速度大小為gsin60°
C.如果保持AB板不動,使CD板與水平面的夾角緩慢減小,則球?qū)B板的壓力先減小后增大
D.如果保持AB板不動,使CD板與水平面的夾角緩慢減小,則球隊CD板的壓力先減小后增大

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