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8.如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈,線圈ab邊距離磁場(chǎng)邊界為s,線圈從靜止開始在水平恒力F的作用下,穿過寬度為d(d>L)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).若線圈與水平面間沒有摩擦力的作用,線圈平面始終與磁場(chǎng)垂直,ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度相等.下列說法正確的是( �。�
A.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量不相等
B.整個(gè)線圈穿越磁場(chǎng)的過程中線圈的最小速度為Fs+Ldm
C.整個(gè)線圈穿越磁場(chǎng)的過程中線圈的最大速度為FRB2L2
D.整個(gè)線圈穿越磁場(chǎng)的過程中線圈產(chǎn)生的熱量為2Fd

分析 根據(jù)感應(yīng)電量q=\frac{△Φ}{R}可知,兩個(gè)過程線框磁通量變化量大小大小相等,則知兩個(gè)過程電量相等.線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過程,受到安培力作用而做減速運(yùn)動(dòng),由于線框做減速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入過程的安培力要大于出去過程中的安培力,則知進(jìn)入磁場(chǎng)過程中線框克服安培力做功,由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茏兓拇笮。赡芰渴睾愣杉纯芍罒崃康年P(guān)系.

解答 解:A、通過導(dǎo)線橫截面的電量 q=\frac{△Φ}{R},因?yàn)閮蓚€(gè)過程線框磁通量變化量大小大小相等,可知線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等.故A錯(cuò)誤.
B、線圈的運(yùn)動(dòng)是先勻加速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)后由于受到安培力阻礙線圈的運(yùn)動(dòng),所以ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后線圈開始做減速運(yùn)動(dòng),又因ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后又做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab邊剛要穿出磁場(chǎng)時(shí)線圈又做減速運(yùn)動(dòng),所以最小速度就是線圈完全離開磁場(chǎng)時(shí)的速度,在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí),設(shè)線圈克服安培力做功為W,兩時(shí)刻速度相等,由動(dòng)能定理得:Fd-W=0,所以進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中線圈克服安培力做功為W=Fd,當(dāng)線圈完全離開時(shí)線圈克服安培力做功仍為W,設(shè)線圈最小速度為v,由動(dòng)能定理得:F(s+L+d)-2W=\frac{1}{2}m{v}^{2},解得整個(gè)線圈穿越磁場(chǎng)的過程中線圈的最小速度為:
  v=\sqrt{\frac{2F(s+L-d)}{m}},故B錯(cuò)誤;
C、線圈的最大速度時(shí),線圈勻速運(yùn)動(dòng),則有F=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R},可得最大速度vm=\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}},故C正確;
D、由于ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,那么線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)安培力做功相等,即消耗的電能相等,故穿越磁場(chǎng)的過程中線圈消耗的電能即線圈中產(chǎn)生的熱量 Q=2W=2Fd,故D正確.
故選:CD

點(diǎn)評(píng) 分析線框的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),關(guān)鍵要分析清楚題設(shè)的條件,抓住安培力的變化,判斷線框的運(yùn)動(dòng)情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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18.如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦交流的圖象;當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,產(chǎn)生正弦交流的圖象如圖線b所示.以下關(guān)于這兩個(gè)交變電流的說法正確的是( �。�
A.圖象中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零
B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2:3
C.交流a的瞬時(shí)值表達(dá)式為μ=10sin5πtV
D.交流b的峰值為\frac{20}{3}V

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19.下面哪一組單位都屬于國(guó)際單位制中的基本單位( �。�
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16.面積是0.02m2的導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如框面與磁場(chǎng)垂直,則穿過導(dǎo)體線框的磁通量是0.08Wb;如線框面與磁場(chǎng)平行,則穿過導(dǎo)體線框的磁通量是0.

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3.關(guān)于電流的方向,下列描述正確的是(  )
A.規(guī)定正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/td>
B.規(guī)定自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/td>
C.在金屬導(dǎo)體中,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较?/td>
D.在電解液中,由于正、負(fù)離子的電荷量相等,定向運(yùn)動(dòng)的方向相反,故無電流

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(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功;
(2)物塊從B到C克服阻力的功
(3)物塊離開C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)動(dòng)能的大�。�

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18.“神舟”七號(hào)飛船正載著我國(guó)三名航天員在太空遨游,飛船的速度大小不變,運(yùn)動(dòng)軌道近似是以地心為圓心的圓,以下說法正確的是( �。�
A.飛船做勻速運(yùn)動(dòng)B.飛船做變速運(yùn)動(dòng)
C.飛船不受力的作用D.飛船的加速度為零

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