题目内容
如图所示,正方形轻质导线框在水平恒力F作用下向右平动,并将穿过一个有界匀强磁场区域,磁场宽度大于线框边长.已知ab边进入磁场时,线框的加速度为零,若线框进入磁场的过程为过程Ⅰ,线框走出磁场的过程为过程Ⅱ,则这两个过程中( )
A.力F做功相同 |
B.线框中感应电流方向相同,线框所受安培力方向也相同 |
C.线框中感应电流方向相反,线框所受安培力方向也相反 |
D.线框中感应电流产生的内能也相同 |
A、由图看出,线框进入磁场过程与穿出磁场过程位移大小相等,F又是恒力,根据功的公式W=Fl得知,力F做功相等.故A正确.
B、C、线框进入磁场过程与穿出磁场过程中,磁场方向相同,但磁通量变化情况相反,则根据楞次定律得知,线框中感应电流方向相反.两个过程中,线框受到的安培力都是阻力,根据左手定则可知,安培力方向与线框的速度方向相反,则知,线框所受安培力方向相同.故BC错误.
D、线框完全在在磁场中时做匀加速运动,则线框刚穿出磁场时速度大于进入磁场过程的速度,而刚出磁场时速度大于或等于进入磁场的速度,由I=
BLv |
R |
故选A
练习册系列答案
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(19 分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界I和下边界II都水平, 两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能 以v =3m/S的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?
(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?