题目内容
14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,一个竖直放置的边长为a,质量为m,电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,经过两个方向相反、大小均为B的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积的虚线位置时,线框的速度为$\frac{v}{2}$,则下列结果正确的是( )A. | 此时线框的加速度为$\frac{{B}^{2}{a}^{2}v}{mR}$ | |
B. | 此过程中线框克服安培力做的功为$\frac{3}{8}$mv2 | |
C. | 此过程中通过线框截面的电量为$\frac{B{a}^{2}}{R}$ | |
D. | 此时线框中的电功率为$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$ |
分析 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据动能定理求解克服安培力做的功,根据欧姆定律和电量q=I△t相结合求解电量.由P=I2R求解电功率.
解答 解:A、此时感应电动势:E=2Ba•$\frac{v}{2}$=Bav,线框电流为:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{Bav}{R}$,由牛顿第二定律得:2BIa=ma加,解得:a加=$\frac{2{B}^{2}{a}^{2}v}{mR}$,故A错误;
B、克服安培力做的功等于动能的变化量,则WA=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m(\frac{v}{2})^{2}$=$\frac{3}{8}m{v}^{2}$,故B正确;
C、此过程中通过线框截面的电量为q=I△t=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{B{a}^{2}}{R}$,故C正确;
D、此时线框的电功率为:P=I2R=$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$,故D正确.
故选:BCD.
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下物体的平衡问题;另一条是能量,分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键.
练习册系列答案
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3.下列关于波的说法正确的是( )
A. | 当波长比孔的宽度小得越多时,波的衍射越明显 | |
B. | 只要是两列波叠加,都能产生稳定的干涉图样 | |
C. | 当波源与观察者相互接近时,观察到的频率变小,音调变低 | |
D. | 一切种类的波都能产生干涉和衍射现象 |
4.如图所示,P、A、B三点所在的平面内存在有匀强电场,把一个电子从B点移动到P点,电场力做功WBP=6eV,把电子从B点移动到A点,电场力做功WBA=12eV,已知C、D均为所在边的中点,且三角形PAB为等边三角形,电场线与P、A、B三点所在平面平行,则下列说法正确的是( )
A. | 电场线沿A→B方向 | |
B. | 电场线沿P→C方向 | |
C. | 把电子从A点移动到D点,电场力做功9 eV | |
D. | 把电子从D点移动到C点,电场力做功3 eV |
9.如图所示,电阻不计间距为L光滑平行金属导轨水平放置,导轨左端接有阻值为R的电阻,以导轨的左端为原点,沿导轨方向建立x轴,导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的强磁场中,一根电阻为R,质量为m的金属杆垂直于导轨放置于x0处,不计金属杆与轨道间的接触电阻,现给金属杆沿x轴正方向的初速度v0,金属杆刚好能运动到2x0处,在金属杆运动过程中( )
A. | 通过电阻R的电荷量为$\frac{BL{x}_{0}}{2R}$ | |
B. | 金属杆上产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mv02 | |
C. | 金属杆克服安培力所做的功为$\frac{1}{2}$mv02 | |
D. | 金属杆运动到1.5x0处时速度大小为$\frac{{v}_{0}}{2}$ |
19.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线,右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流,已知I1>I2,不计匀强磁场对导线ab和cd的作用,用f1和f2分别表示导线cd对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小,下列说法中正确的是( )
A. | 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2 | |
B. | 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2 | |
C. | 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2 | |
D. | 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2 |
6.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图象,则下列说法正确的是( )
A. | 该简谐横波的传播速度为4m/s | |
B. | 从此时刻起,经过2s,P质点运动了8m的路程 | |
C. | 从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置 | |
D. | 乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图象 |
3.如图所示,A、B、C三木块质量相等,一切接触面光滑,一子弹由A射入,从B射出,则三木块速度情况( )
A. | A木块速度最大 | B. | B木块速度最大 | C. | C木块速度为零 | D. | A、B木块速度相等 |
4.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,R1、R2为定位电阻,且R1=2R2,已知ab两端电压μ按图乙所示正弦规律变化.下列说法正确的是( )
A. | 电阳R2中的电流方向每秒钟改变100次 | |
B. | 电压表示数为110V | |
C. | 电阻R1、R2消耗的功率之比为1:4 | |
D. | ab两端与副线圈两端的电压之比为3:1 |