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如圖16-7-5所示,用一根長為L質量不計的細桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點聯結并懸掛于O點,懸點正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強磁場,且d0<<L,先將線框拉開到如圖16-7-5所示位置,松手后讓線框進入磁場,忽略空氣阻力和摩擦,下列說法正確的是(    )

16-7-5

A.金屬線框進入磁場時感應電流的方向為a→b→c→d→a

B.金屬線框離開磁場時感應電流的方向為a→d→c→b→a

C.金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D.金屬線框最終將在磁場內做簡諧運動

解析:線框在進入磁場過程中由楞次定律可判得電流方向為a→d→c→b→a.而擺出磁場過程中同樣由楞次定律可判得電流方向為a→b→c→d→a,所以A、B項均錯誤.因為線框在進入和離開磁場過程中,線圈中產生了感應電流,通過電阻發(fā)出了熱量,而動能會逐漸減少,所以速度會逐漸減小,所以C項錯誤.線框最終在磁場中擺動過程中,由于磁通量不再發(fā)生變化,回路中不再產生感應電流,沒有熱能的產生,只有機械能的轉化與守恒,所以線框最終會在磁場中做簡諧運動,則D項正確.

答案:D

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16-4-9所示,質量為0.5 kg的小球在距離車底面高20 m處以一定的初速度向左平拋,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質量為4 kg,設小車在落到車底前瞬間速度是25 m/s,則當小球與小車相對靜止時,小球與小車發(fā)生的是什么碰撞?此過程中有沒有動能損失?

圖16-4-9

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4 m,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T.ab、cd兩金屬棒長度與導軌寬度相同,電阻均為R=0.5 Ω,垂直地跨放在導軌上,ab的質量為m1=0.4 kg,cd質量為m2=0.1 kg.開始將cd棒鎖定在導軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0=10 m/s開始滑行,當速度降為v1=5 m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

16-7-10

(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產生了多少焦耳熱?

(2)在cd棒剛開始運動時,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4 m,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T.ab、cd兩金屬棒長度與導軌寬度相同,電阻均為R=0.5 Ω,垂直地跨放在導軌上,ab的質量為m1=0.4 kg,cd質量為m2=0.1 kg.開始將cd棒鎖定在導軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0=10 m/s開始滑行,當速度降為v1=5 m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10

(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產生了多少焦耳熱?

(2)在cd棒剛開始運動時,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4 m,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T.ab、cd兩金屬棒長度與導軌寬度相同,電阻均為R=0.5 Ω,垂直地跨放在導軌上,ab的質量為m1=0.4 kg,cd質量為m2=0.1 kg.開始將cd棒鎖定在導軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0=10 m/s開始滑行,當速度降為v1=5 m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10

(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產生了多少焦耳熱?

(2)在cd棒剛開始運動時,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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