邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動,穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域,磁場區(qū)域的寬度為d(d>L).已知ab邊進入磁場時,線框的加速度恰好為零.則線框進入磁場和穿出磁場的過程相比較,有

A.產(chǎn)生的感應電流方向相反
B.受的安培力大小相等方向相反
C.進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間
D.進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量少于穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量

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解析試題分析:由于進入磁場時ab邊加速度恰好為零,即線框勻速進入磁場,根據(jù)右手定則可以判斷感應電流為順時針。由于磁場寬度大于線框寬度,完全進入此場后,由于磁通量不變,所以感應電流消失,在外力F作用下加速,在出磁場過程中,并不是ab邊切割磁感線,再次利用右手定則,可以判斷電流為逆時針,所以A正確。由于進磁場和出磁場時,線框的速度并不同,,所以,因此進入時比出去的感應電流小,所以安培力F=BIL并不同,進去時小于出去時的安培力,所以B錯。由于進入時平均速度小于出去時平均速度,所以時間并不等,所以C錯。由于出去時感應電流大,安培力要大,在相同距離下,克服安培力做功要多,因此產(chǎn)生熱量要多,所以D正確。
考點:右手定則、安培力、能量轉化
點評:此類題型結合右手定則判斷感應電流,并通過感應電動勢判斷感應電流大小,進而研究出安培力大小,結合做功公式,判斷安培力做功。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在坐標系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a位于坐標原點O處.在y軸的右側的Ⅰ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場,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的感應電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是如圖中的( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量為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,整個裝置處在與斜面垂直的磁場中,在斜面內建立圖示直角坐標系,磁感應強度在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)時間t0線框到達最高點,然后開始返回,到達底端前已經(jīng)做勻速運動,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)線框從開始運動到返回底端的過程中,線框中產(chǎn)生的熱量;
(2)線框在底端開始運動時的加速度大小;
(3)線框上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,邊長為l的正方形金屬線框,以一定的速度進入磁感應強度為B的勻強磁場,線框平面始終與磁場方向垂直.當線框恰好有一半進入磁場時,穿過該線框的磁通量為
Bl2
2
Bl2
2
,產(chǎn)生的感應電流方向為
逆時針
逆時針
(選填“順時針”或“逆時針”).

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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電極XX′、YY′組成.偏轉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入偏轉電極間,兩對偏轉電極分別使電子在兩個相互垂直的方向發(fā)生偏轉.熒光屏上有xoy直角坐標系,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,質量為m.可忽略電子剛離開金屬絲時的速度,并不計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U0,兩個偏轉電極都不加電壓時,電子束將沿直線運動,且電子運動的軌跡平行每塊金屬板,并最終打在xoy坐標系的坐標原點.求電子到達坐標原點前瞬間速度的大小;
(2)若再在偏轉電極YY′之間加恒定電壓U1,而偏轉電極XX′之間不加電壓,求電子打在熒光屏上的位置與坐標原點之間的距離;
(3)(i)若偏轉電極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,它們都能從偏轉極板右端穿出極板,且此過程中可認為偏轉極板間的電壓不變.請在圖4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三個量中的一個,請說出如何改變這個物理量才能達到目的.

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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.在斜面上有一個質量為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.線框剛進入磁場時,由于安培力的作用,恰好做勻速運動.已知θ=30°,m=20g,R=2.7Ω,L=60cm,s=90cm,重力加速度g=10m/s2.試求:
(1)磁場的磁感應強度B的大小.
(2)若線框的下邊通過磁場的時間為0.4s,則磁場區(qū)域的寬度l為多少?

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