A. | 線框的最大速度為mgRB2l2 | |
B. | 線框中產生的電熱為mg(H-l) | |
C. | 線框中通過的電荷量為BH2R | |
D. | ad邊離開磁場的瞬間克服安培力做功的功率為2B2l2g(h+l−H)R |
分析 線框ab邊進入磁場前,受到重力作用,做自由落體運動;ab邊進入磁場時和ab邊穿出磁場時的速度相等,說明線框剛進入磁場時是先減速后加速的運動.在進入磁場的過程中,線框ab邊切割磁感線,ab邊受到豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用,做變減速直線運動,后若安培力等于重力,線框還可能做勻速直線運動;線框完全進入磁場中時,線框磁通量不發(fā)生變化,所以只受到重力作用,做自由落體運動;線框ab邊在離開磁場時,cd邊切割磁感線,所以受到豎直向下的重力和豎直向上的安培力作用,做變減速直線運動,由于線框的ab邊剛進入磁場時的速度和ab邊剛離開磁場時的速度相同,所以線框在進入和離開磁場的運動過程完全相同.
解答 解:A、由過程分析知,線框的最大速度即為進入時的速度,此時,重力小于安培力mg<B2l2vmR,即vm>mgRB2l2,由機械能守恒:12mv2m=mgh,得vm=√2gh,故A錯誤;
B、ab邊進入磁場時和ab邊穿出磁場時的速度相等,由動能定理得:mgH−W安=0,安培力做功轉化為電熱,即Q=W安=mgH,故B錯誤;
C、線框進入磁場過程產生的感應電動勢E=△Φ△t=Bl2△t,則線框中的感應電流I=ER,則電荷量Q=I•△t=Bl2R,線框的ab邊進入磁場過程和ab邊離開磁場過程相同,所以線框通過的總電荷量Q總=2Q=2Bl2R,故C錯誤;
D、ab邊進入磁場時的速度v0=vm=√2gh,設線框正好完全進入磁場時的速度為v1,剛要離開時的速度v2=v0,線框速度由v1變化到v2過程,線框在磁場中做自由落體運動,根據運動學公式
v20−v21=2g(H−l),得到v1=√2g(h+l−H);線框進入和離開磁場的運動完全相同,即線框cd邊離開磁場的瞬時速度v3=v1,此時安培力F=BIL=BBlv3Rl,結合瞬時功率P=Fv3,聯立解得:P=2B2l2g(h+l−H)R,故D正確;
故選:D
點評 本題的易錯項是A項.因為線框ab邊進入磁場時和穿出磁場時速度相等,所以線框進入磁場過程中不可能勻速,可能先減速后勻速,也可能進入過程一直減速,完全進入后再加速,所以剛進入磁場時的速度最大,且安培力大于重力,所以速度的最大值vm>mgRB2l2.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電動勢的有效值為220V | B. | 交變電流的頻率為100Hz | ||
C. | 電動勢的峰值約為220V | D. | t=0時,線圈平面與中性面垂直 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 缸內氣體的體積增大,內能增加 | |
B. | 單位時間內缸內氣體分子對活塞的碰撞次數減少 | |
C. | 缸內氣體等溫膨脹,對外做功 | |
D. | 缸內氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對外做功,但此過程不違反熱力學第二定律 | |
E. | 缸內氣體是從單一熱源吸熱,但并未全部用來對外做功,所以此過程不違反熱力學第二定律 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | -2.0×10-8J | B. | 2.0×10-8J | C. | 1.60×10-7J | D. | -4.0×10-8J |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質子在O點受到的合力大小為eEcosθ | |
B. | 質子在運動過程中受到的合力為變力 | |
C. | 質子沿x軸方向的分運動是勻速直線運動 | |
D. | 質子不可能做勻變速曲線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物質是由大量分子組成的 | |
B. | 分子之間有空隙 | |
C. | 組成物質的分子不停地做無規(guī)則運動 | |
D. | 分子間存在引力 |
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