题目内容
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场和宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.当ab边刚好越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ |
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1 |
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少 |
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能 |
BD
解析试题分析:线框刚开始进入磁场时,线框处于平衡状态,此时有:mgsinθ=BIL=①,当ab边刚越过JP时,此时线框速度仍为v0,此时有:2BI2L-mgsinθ=ma2 ②,I2=③,由②③得:-mgsinθ=ma2 ④,联立①④可得:a=3gsinθ,故选项A错误。
t1时刻,安培力F1=,t2时刻,安培力F2=2BLI3=2BL=,由共点力平衡知识可知F1= F2= mgsinθ,解得,v1:v2=4:1,故选项B正确。
从t1到t2过程中,线框的重力势能和动能均减小,根据功能关系得知,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能的减小量之和,故选项C错误。
根据能量守恒定律得知从t1到t2,线框中产生的电能大小等于线框克服安培力做的功,即E电=,故选项D正确.
考点:导体切割磁感线时的感应电动势,共点力平衡的条件及其应用,电磁感应中的能量转化
在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪些运动时,线圈中能产生感应电流
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 |
B.线圈沿自身所在的平面做加速运动 |
C.线圈绕任意一条直径做转动 |
D.线圈沿着磁场方向向上移动 |
如图所示,以平面框架宽m,与水平面成角,上下两端各有一个电阻,框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场,磁感应强度T.金属杆长为m,质量为kg,电阻,与框架的动摩擦因数为,以初速度m/s向上滑行,直至上升到最高点的过程中,上端电阻产生的热量J.下列说法正确的是
A.上升过程中,金属杆两端点ab间最大电势差为3V |
B.ab杆沿斜面上升的最大距离为2m |
C.上升过程中,通过ab杆的总电荷量为0.2C |
D.上升过程中,电路中产生的总热量30J |