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磁場區(qū)
B.線框可能是勻減速滑進磁場區(qū)
C.線框在滑進磁場的過程中,a點電勢比b點電勢高
D.線框在完全滑進磁場后,a點電勢和b點電勢相等

分析 線框進入磁場過程,ab邊切割磁感線,產(chǎn)生感應電動勢,相當于電源,ab邊受到安培力.用右手定則判斷感應電流方向,分析ab電勢高低.根據(jù)牛頓定律分析運動情況.

解答 解:A、線框進入磁場時,若重力沿斜面向下的分力大于安培力,線框做加速運動,隨著速度的增大,產(chǎn)生的感應電動和感應電流增大,線框所受的安培力增大,合力減小,加速度減小,所以線框做加速度減小的變加速運動,不可能做勻加速運動,故A錯誤.
B、線框進入磁場時,若重力沿斜面向下的分力小于安培力,線框做減速運動,隨著速度的減小,產(chǎn)生的感應電動和感應電流減小,線框所受的安培力減小,合力減小,加速度減小,所以線框做加速度減小的變減速運動,不可能做勻減速運動,故B錯誤.
C、ab切割磁感線,產(chǎn)生的感應電流方向b→a,a點的電勢比b點高.故C正確.
D、線框在完全滑進磁場后,ab中感應電動勢方向b→a,a點的電勢比b點高.故D錯誤.
故選:C.

點評 本題是電磁學與力學的綜合題,運用牛頓運動定律分析線框的運動情況是關鍵,要知道線框不可能勻加速或勻減速進入磁場,分析時要抓住安培力與速度成正比.

練習冊系列答案
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A.物塊機械能守恒
B.彈簧彈力對物塊先做正功,再做負功
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D.物塊處于b位置時,彈簧的彈性勢能最大

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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-$\frac{{3{m^3}{g^2}{R^2}}}{{2{B^4}{L^4}}}$

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