题目内容
(2006?汕头二模)空中有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域如图所示,磁场区域的高度为h.一质量为m的长方形金属线框abcd(cd边长大于h)从磁场的上方下落,已知线框的ab边在磁场区域运动的过程都是匀速运动,所用时间为t.则线框的cd边在磁场区域运动的过程( )
分析:线框进入过程匀速运动,所以重力等于安培力的大小,线框出磁场的过程中向上的安培力大于重力,线框做减速运动.
解答:解:当线框运动到如图所示的位置时做匀速直线运动,即此时受力平衡
即mg=F安=
当线框下落到如图所示位置:
此时线框中磁通量不变,无感应电动势和电流,不受安培力,只受重力,所以物体做匀加速直线运动,速度一定增大,故上边框出磁场时的速度大于下边框进入磁场的速度,所用时间比t短,故A错误,B正确.
由于当线框进入磁场时做匀速直线运动,受力mg=F安=
,
所以进入过程重力做功与克服安培力做功一样多,即重力做功大小等于产生的热量,
而上边框在磁场中运动的过程速度大于线框刚进入时速度,产生的电动势、电流大于一开始的数值,故向上的安培力大于重力,所以产生的热量大于mgh,故C正确,D错误.
故:BC
即mg=F安=
B2L2V |
R |
当线框下落到如图所示位置:
此时线框中磁通量不变,无感应电动势和电流,不受安培力,只受重力,所以物体做匀加速直线运动,速度一定增大,故上边框出磁场时的速度大于下边框进入磁场的速度,所用时间比t短,故A错误,B正确.
由于当线框进入磁场时做匀速直线运动,受力mg=F安=
B2L2V |
R |
所以进入过程重力做功与克服安培力做功一样多,即重力做功大小等于产生的热量,
而上边框在磁场中运动的过程速度大于线框刚进入时速度,产生的电动势、电流大于一开始的数值,故向上的安培力大于重力,所以产生的热量大于mgh,故C正确,D错误.
故:BC
点评:注意切割产生电动势的物体中,产生的电热等于克服安培力所做的功,所以解电热的题目可以直接解出克服安培力所做的功.
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