题目内容
7.如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始作减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框在穿越匀强磁场过程中( )A. | 线圈做匀减速运动 | B. | 通过线圈某一截面的电荷量为0 | ||
C. | 线圈中的感应电流方向保持不变 | D. | 线圈产生的焦耳热为2mgL+$\frac{3}{4}$mgH |
分析 分析导体切割磁感线过程中受力情况,再根据力和运动规律确定运动情况,由右手定则可明确电流方向;根据法拉第电磁感应定律可分析电量的大小;
根据自由落体运动的规律求出线框ab边刚进入磁场时速度.线框穿越匀强磁场过程中机械能减小转化为内能,再对整个过程,运用能量守恒定律求解电热.
解答 解:A、线框受重力和安培力作用做变速运动,由于在运动过程中受到的安培力F=BIL={B2L2vR,故外力随着速度的变化而变化,因此线圈加速度在变化,不会做匀减速运动,故A错误;
B、由q=It=$\frac{△Φ}{R}$可知,由于磁通量的变化量不为零,故通过线圈中某一截面的电荷量不为零,故B错误;
C、根据右手定则可知,线圈进入磁场时,电流为逆时针方向,而离开时为顺时针方向,故C错误;
D、设线框ab边刚进入磁场时速度大小为v.
根据机械能守恒定律得:mgH=$\frac{1}{2}$mv2
得:v=$\sqrt{2gH}$
从线框下落到cd刚穿出匀强磁场的过程,根据能量守恒定律得焦耳热为:
Q=2mgL+mgH-$\frac{1}{2}$m($\frac{1}{2}$v)2=2mgL+$\frac{3}{4}$mgH.故D正确.
故选:D.
点评 本题考查导体切割磁感线与能量转化相结合的问题,关键是运用能量守恒定律处理电磁感应中能量问题,关键要正确分析能量是如何转化的.
练习册系列答案
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3.关于放射性元素的半衰期,下列说法中正确的是( )
A. | 由半衰期的定义可知:原子核衰变的速度是均匀的 | |
B. | 100 个原子核经过一个半衰期后,一定衰变了50个核 | |
C. | 半衰期与外界压强和温度有关,与原子的化学状态无关 | |
D. | 半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等 |
20.在教学楼的楼梯口,有如图所示的0、1、2、3…k级台阶,每级台阶的长为30cm,高为15cm.某同学从第0级台阶的边缘以v0=5m/s的速度水平抛出一小球,不计一切阻力,g取10m/s2,则小球将落在第几级台阶上( )
A. | 7级 | B. | 8级 | C. | 9级 | D. | 10级 |
19.如图所示,线圈L的电阻不计,则( )
A. | S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电 | |
B. | S保持闭合,A板带正电,B板带负电 | |
C. | S断开瞬间,A板带正电,B板带负电 | |
D. | 由于线圈电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下,两板都不带电 |
16.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为5:1,原线圈接入一电压为u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交变电流,副线圈接一个22Ω的负载电阻.则下述结论正确的是( )
A. | 副线圈中电压表的读数为44$\sqrt{2}$V | |
B. | 副线圈中输出交流电的周期为0.02s | |
C. | 原线圈中电流表的读数为0.4A | |
D. | 原线圈的输入功率为88$\sqrt{2}$W |
17.如图所示,表面粗糙质量M=2kg的木板,t=0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a=2.5m/s2,t=0.5s时,将一个质量m=1kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半,已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.25,g=10m/s2,则( )
A. | 水平恒力F的大小为10N | |
B. | 铁块放上木板后,木板的加速度为2m/s2 | |
C. | 铁块在木板上运动的时间为1s | |
D. | 木板的长度为1.625m |