题目内容
13.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为g.则在磁铁穿过圆环的过程中下列说法中正确的是( )A. | 圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环) | |
B. | 圆环中的感应电流方向一直是逆时针 (从上向下看圆环) | |
C. | 磁铁所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下 | |
D. | 磁铁的机械能守恒 |
分析 由楞次定律可以判断出感应电流的方向;
由楞次定律判断磁铁在下落过程中所受线圈作用力的方向;
应用能量守恒定律分析答题;
解答 解:AB、由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向下,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故A正确,B错误;
C、由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动,在磁铁靠近线圈的过程中为阻碍磁铁的靠近,线圈对磁铁的作用力竖直向上,在磁铁穿过线圈远离线圈的过程中,为阻碍磁铁的远离,线圈对磁铁的作用力竖直向上,则在整个过程中,线圈对磁铁的作用力始终竖直向上,故C错误;
D、在磁铁下落过程中,线圈中产生感应电流,线圈中有电能产生,磁铁在整个下落过程中,磁铁的机械能转化为电能,由能量守恒定律可知,磁铁的机械能减少,故D错误
故选:A
点评 本题考查了楞次定律的应用,正确理解楞次定律阻碍的含义是正确解题的关键,同时掌握机械能守恒的条件,注意不是只受重力即为守恒,而是只有重力做功.
练习册系列答案
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A. | $\sqrt{\frac{2(M+m)l}{F-2μmg}}$ | B. | $\sqrt{\frac{(M+m)l}{2(F-2μmg)}}$ | C. | $\sqrt{\frac{(M+m)l}{F-2μmg}}$ | D. | $\sqrt{\frac{2(M+m)l}{F-μmg}}$ |
1.图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r.b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则( )
A. | c点与d点的角速度大小相等 | B. | a点与b点的角速度大小相等 | ||
C. | d点与b点的线速度大小相等 | D. | a点与c点的线速度大小相等 |
8.一位同学从一楼走到三楼的过程中,下列说法正确的是( )
A. | 重力做正功,重力势能增大 | B. | 重力做正功,动能增大 | ||
C. | 重力做负功,重力势能增大 | D. | 重力做负功,动能减小 |
5.一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场.外力F随时间t变化的图线如图乙所示.已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω、边长L=0.5m.以下说法不正确的是( )
A. | 做匀加速直线运动的加速度为1m/s2 | |
B. | 匀强磁场的磁感应强度为2$\sqrt{2}$T | |
C. | 线框穿出磁场时速度为1m/s | |
D. | 线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J |
3.如图所示是一个玩具陀螺.a、b 和 c 是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的 轴线以角速度ω 稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A. | a、b 和 c 三点的线速度大小相等 | B. | a、b 和 c 三点的角速度相等 | ||
C. | a、b 的角速度比 c 的大 | D. | c 的线速度比 a、b 的大 |