题目内容
15.如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点.某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内.假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2.则( )| A. | 金属框中产生的感应电动势大小为1V | |
| B. | 金属框受到向左的安培力大小为2.5N | |
| C. | 金属框中的感应电流方向沿ADCB方向 | |
| D. | 如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止 |
分析 面积EFAB内才磁通量发生变化,回路中有感应电流产生,由此可以求出回路中电流的大小,线框受安培力和摩擦力作用,由此可以求出线框的加速度大小以及安培力的大小.
解答 解:A、根据法拉第电磁感应定律有:E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{1}{1}$×1×0.5=0.5V,故A错误;
B、C、则回路中的电流为:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.5}{0.1}$=5A,所受安培力的大小为:F=B2Il=0.5×5×1=2.5N>1N,
根据楞次定律可知,产生感应电流的方向逆时针,即为ABCD,则由左手定则可知,安培力的方向水平向右,故BC错误;
D、若金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,根据f=μN=0.3×1×10=3N,大于安培力,则金属框可以在绝缘板上保持静止,故D正确.
故选:D.
点评 本题考查了有关电磁感应的电流、力、运动分析,涉及知识点较多,是考查学生综合应用知识能力的好题.
练习册系列答案
相关题目
5.竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示.则迅速放手后( )

| A. | 小球开始向下做匀加速运动 | B. | 弹簧恢复原长时小球加速度为零 | ||
| C. | 小球运动到最低点时加速度小于g | D. | 小球运动过程中最大加速度大于g |
3.关于功的概念,下列说法中正确的是( )
| A. | 因为功有正负,所以功是矢量 | |
| B. | 力对物体不做功,说明物体一定无位移 | |
| C. | 滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 | |
| D. | 若作用力对物体做正功,则反作用力一定做负功 |
4.关于速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
| A. | 物体的速度改变越快,其加速度也越大 | |
| B. | 物体的速度越大,其加速度也越大 | |
| C. | 物体的速度改变量越大,其加速度也越大 | |
| D. | 物体的速度为零,其加速度不一定为零 |
5.关于光电效应的规律,下面说法中正确的是( )
| A. | 当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的频率越高,产生的光电子的最大初动能也就越大 | |
| B. | 对某金属来说,入射光波长必须小于一极限值,才能产生光电效应 | |
| C. | 当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,如果入射光的强度减弱,则有可能不产生光电效应 | |
| D. | 同一频率的光照射不同金属,如果都能产生光电效应,则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同 |