如图所示.相距均为d的三条水平虚线L1与L2.L2与L3之间分别有垂直纸面向外.向里的匀强磁场.磁感应强度大小均为B．一个边长也是d的正方形导线框.从L1上方一定高处由静止开始自由下落.当ab边刚越过L1进入磁场时.恰好以速度v1做匀速直线运动,当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻.线框又开始以速度v2做匀速直线运动.在线框从进入磁场� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

如图所示，相距均为d的三条水平虚线L₁与L₂、L₂与L₃之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．一个边长也是d的正方形导线框，从L₁上方一定高处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L₁进入磁场时，恰好以速度v₁做匀速直线运动；当ab边在越过L₂运动到L₃之前的某个时刻，线框又开始以速度v₂做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为v₂的过程中，设线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为W₁，安培力对线框做功大小为W₂，过程中产生的电能大小为E₀，下列说法中正确的是（　　）

	A．	在导线框下落过程中，由于重力做正功，所以有v₂＞v₁
	B．	在导线框通过磁场的整个过程中，线框中的平均感应电流为0
	C．	从ab边进入磁场到速度变为v₂的过程中，线框中的电流方向没有发生变化
	D．	从ab边进入磁场到速度变为v₂的过程中，线框动能的变化量大小为△E_k=W₂-W₁-E₀

分析线框匀速运动时，重力与安培力平衡，安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，由平衡条件可研究出两次匀速运动时速度的大小关系．根据动能定理求解动能的变化量大小．由动能和重力势能的变化量求解机械能的减小量．

解答解：A、在导体框下落过程中，重力做正功，但安培力做负功，不能根据重力做功判断两速度的大小．
设线框匀速运动时速度大小为v，线框的电阻为R，质量为m．
ab边进入磁场，由于线框匀速运动，则有：
mg=$\frac{{B}^{2}{d}^{2}{v}_{1}}{R}$…①
线框以速度v₂做匀速直线运动时，线框中总的感应电动势为：
E=2Bdv₂，
线框所受的安培力大小为：
F=2BId=2Bd•$\frac{2Bd}{R}$=$\frac{4{B}^{2}{d}^{2}{v}^{2}}{R}$②
由①②比较得，v₁＞v₂．故A错误．
B、在导线框通过磁场的整个过程中，线框中磁通量变化为0，则平均感应电流为0，则B正确
C、电流方向由顺时针变为逆时针，则C错误
D从ab边进入磁场到速度变为v₂的过程中，根据动能定理得：线框动能的变化量为-△E_k=W₁-W₂．则得△E_k=W₂-W₁．则D错误
故选：B

点评本题运用能量守恒定律分析电磁感应现象，首先要明确涉及到几种形式的能，其次要搞清能量如何转化，再根据减小的能与增加的能相等列式分析

练习册系列答案

13．

在光滑绝缘的水平面上建立如图所示的直角坐标系，现使质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标系的原点以v₀的速度沿y轴正方向射出并进入一由点电荷产生的电场中，小球将沿圆弧运动到水平面上的P点，P点坐标为（a，-b），已知点电荷固定在水平面上，静电力常量为k，求：
（1）点电荷在水平面上的位置坐标；
（2）点电荷的电荷量．

如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A以固定直线00’为中心沿竖直方向作微小的缓慢上下移动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子（不计重力）以速度沿垂直于电场方向射入平行板之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是（设负极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰）（）