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3.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上方,有兩個方向相反的水平方向勻強磁場,PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大,磁感應強度的大小分別為B1=B、B2=2B.一個豎直放置的邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形金屬線框,以速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時,線框的速度為v2,則下列結論中正確的是( �。�
A.此過程中通過線框截面的電量為Ba22R
B.此過程中回路產生的電能為3mv28
C.此時線框的加速度為9B2a2v2mR
D.此時線框中的電功率為9B2a2v22R

分析 根據法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電量q=I△t相結合求解電量.此時線框中感應電動勢為E=2Bav2,感應電流為I=ER,線框所受的安培力的合力為F=2BIa,再由牛頓第二定律求解加速度.根據能量守恒定律求解產生的電能.由P=I2R求解電功率.

解答 解:A、感應電動勢為:E=\frac{△Φ}{△t},其中△Φ=2B•\frac{1}{2}{L}^{2}+B•\frac{1}{2}{L}^{2}=\frac{3}{2}B{L}^{2},感應電流為:I=\frac{E}{R},電荷量為:q=I△t,解得:q=\frac{3B{a}^{2}}{2R},故A錯誤.
B、由能量守恒定律得,此過程中回路產生的電能為:E=\frac{1}{2}mv2-\frac{1}{2}m(\frac{v}{2})^{2}=\frac{3}{8}mv2,故B正確;
C、此時感應電動勢:E=(2Ba+Ba)•\frac{v}{2}=\frac{3}{2}Bav,線框電流為:I=\frac{E}{R}=\frac{3Bav}{2R},由牛頓第二定律得:2BIa+BIa=ma,解得:a=\frac{9{B}^{2}{a}^{2}v}{2mR},故C正確;
D、此時線框的電功率為:P=I2R=\frac{9{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R},故D錯誤;
故選:BC.

點評 對于電磁感應問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點是分析安培力作用下導體棒的平衡問題,根據平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應現象中的能量轉化問題,根據動能定理、功能關系等列方程求解.

練習冊系列答案
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一根輕質彈簧一端固定,用大小為的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為;改用大小為的力拉彈簧,平衡時長度為。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內,該彈簧的勁度系數為

A. B. C. D.

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A.第一滴液滴做自由落體運動,以后液滴做變加速運動,都能到達A球

B.當液滴下落到重力等于電場力位置時,開始做勻速運動

C.能夠下落到A球的所有液滴下落過程所能達到的最大動能不相等

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如圖所示,用小量程電流表與一電阻R并聯可制成一電流表,在檢測新制成的電流表時,如果發(fā)現它的示數總比準確值稍微小一些或稍微大一些,那么應分別采取什么措施加以修正( )

A.如果示數稍微小些,可在R上串聯一個比R小得多的電阻

B.如果示數稍微小些,可在R上并聯一個比R大得多的電阻

C.如果示數稍微大些,可在R上串聯一個比R小得多的電阻

D.如果示數稍微大些,可在R上并聯一個比R大得多的電阻

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如圖所示,金屬球殼A帶有正電,其上方有一小孔a,靜電計B的金屬球b用導線與金屬小球c相連,以下操作所發(fā)生的現象正確的是( )

A.將c移近A,但不與A接觸,B會張開一定角度

B.將c與A外表面接觸后移開A,B不會張開一定角度

C.將c與A內表面接觸時,B不會張開角度

D.將c從導線上解下,然后用絕緣細繩吊著從A中小孔置入A內, 并與其內壁接觸,再提出空腔,與b接觸,B會張開一定角度

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8.如圖所示,P、Q是兩個電荷量相等的異種電荷,在其電場中有a、b、c三點在一條直線上,平行于P、Q的連線,b在P、Q連線的中垂線上,ab=bc,下列說法正確的(  )
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15.如圖所示,物體B的上表面水平,當A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時,斜面保持靜止不動,則下列判斷正確的是(  )
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C.物體C受到5個力作用
D.水平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和

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12.處于n=3能級的一個氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率最多有2種.

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