题目内容
10.如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,则在这两次过程中( )A. | 回路电流I1:I2=1:2 | B. | 产生的热量Q1:Q2=1:4 | ||
C. | 通过任一截面的电荷量q1:q2=1:2 | D. | 外力的功率P1:P2=1:2 |
分析 回路中感应电流为I=$\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$即可求解回路电流I1:I2.
根据焦耳定律求解热量之比.
根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式q=It,求解电荷量之比.
外力的功率等于回路中的电功率,由P=EI求解外力的功率之比.
解答 解:A、回路中感应电流为:I=$\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$,I∝v,则得:I1:I2=v1:v2=1:2,故A正确.
B、产生的热量为:Q=I2Rt=($\frac{BLv}{R}$)2R•$\frac{x}{v}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}xv}{R}$,Q∝v,则得:Q1:Q2=v1:v2=1:2,故B错误.
C、通过任一截面的电荷量为:q=It=$\frac{△Φ}{R}$=$\frac{BLx}{R}$,q与v无关,则得:q1:q2=1:1.故C错误.
D、由于棒匀速运动,外力的功率等于回路中的功率,即得:P=I2R═($\frac{BLv}{R}$)2R,P∝v2,则得:P1:P2=1:4,故D错误.
故选:A.
点评 本题是电磁感应中的电路问题,关键要掌握感应电流与热量、电荷量、热量和功率的关系,解题时要注意E=BLv与安培力公式的应用.
练习册系列答案
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A. | 带电小球和弹簧组成的系统机械能守恒 | |
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C. | 弹簧弹性势能最大值为W1+$\frac{1}{2}$mv2-W2 | |
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B. | M,N两点电势相等 | |
C. | 在中心O处,电场强度大小为$\frac{2kq}{{a}^{2}}$,方向由O指向A | |
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15.如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直导轨的间距为L,其左端接有电容为C的电容器.整个装置处在竖起向下的匀强磁场中,磁感应强度为B.一导体垂直于导轨放置,且与两导轨接触良好.导体杆的电阻为R,其余电阻不计.现给导体杆一个水平向右的速度,当导体杆滑过距离x后速度保持不变,则导体杆的最终速度为( )
A. | $\frac{x}{CR}$ | B. | $\frac{x}{BR}$ | C. | $\frac{Cx}{BLR}$ | D. | $\frac{Bx}{CLR}$ |
2.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m,电阻均为R的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,a沿导轨向上运动,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起立即做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则( )
A. | b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 | |
B. | 物块c的质量是2msinθ | |
C. | b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能大于回路产生的热量 | |
D. | b棒放上导轨后,a棒匀速运动的速度为$\frac{mgsinθ}{BL}$ |
20.如图所示是交流发电机的原理示意图,KLMN是一个竖直的矩形导线框,全部处于磁感应强度大小为B的水平向右的匀强磁场中,线框的水平边长为a,竖直边长度为b,线框绕竖直固定轴按俯视的逆时针方向以角速度ω匀速转动,在MN边与磁场方向的夹到达30°时,NK边在纸面外,ML边在纸面里,下面结论正确的是( )
A. | 此时线框中电流方向是由M指向N | |
B. | 此时产生的瞬时电动势为$\frac{1}{2}$Bωab | |
C. | 此时穿过线框的磁通量为$\frac{1}{2}$Bab | |
D. | 此时ML边所受的安培力方向垂直纸面向里 |