题目内容

【题目】如图甲所示,在光滑绝缘水平面内。两条平行虚线间存在一匀强磁场。磁感应强度方向与水平面垂直。边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内,cd边与磁场边界平行。时刻线框在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场,回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )

A. 水平外力为恒力

B. 匀强磁场的宽度为

C. 从开始运动到ab边刚离开磁场的时间为

D. 线框穿出磁场过程中外力F做的功大于线框进入磁场过程中外力F做的功

【答案】BCD

【解析】

根据线框感应电流,结合i-t图象知道,线框做匀加速直线运动,从而再根据图象找到进入和穿出磁场的时刻,由运动学公式就能求出磁场宽度、ab边离开的时间。根据感应电流的方向,结合楞次定律得出磁场的方向。根据安培力公式得出导线框所受的安培力。

线框进入磁场的时候,要受到安培力的作用,电流是变化的,安培力也是变化的,因此外力F必然不是恒力,选项A错误;由图乙可知2t0~4t0时间内线框进入磁场,设线框匀加速直线运动的加速度为a,边框长为:l=a(4t0)2a(2t0)2=6at02;磁场的宽度为:d=a(6t0)2a(2t0)2=16at02;故d=,故选项B正确;设t时刻线框穿出磁场,则有:6at02=at2a(6t0)2,解得:t=4t0,选C正确;线框进入磁场过程的位移与出磁场过程的位移相等,根据可知,线框出离磁场过程中的水平拉力大于进入磁场过程中的水平拉力,线框穿出磁场过程中外力F做的功做的功大于线框进入磁场过程中水平拉力做的功,选项D正确。故选BCD。

练习册系列答案
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【题目】在“测量金属电阻率”实验中,某同学为了选用合适的器材,先用多用电表粗测了一段粗细均匀的被测电阻丝的阻值。

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(2)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻丝两端接触,发现指针偏转角度过大,为了测量准确,他应将选择开关调到电阻挡的__________位置(选填“×1”或“×100”)。

(3)经过初步测量和分析小明决定采取安培表外接法测量电阻丝的电阻。如图所示是实验室测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完整______。

(4)用刻度尺测量连入电路部分的电阻丝长度为L,用螺旋测微器测 量电阻丝的外径d,示数如图所示,电阻丝外径d为________mm。

(5)用测得的I、U、L、d等物理量,写出电阻率表达式 ρ=_________ (用给定的物理量符号和已知常数示)。

(6)为了进一步研究滑动变阻器对实验的影响,某同学选择合适的电路后,分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c,如图所示。用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的________(选填“a”、“b”、 “c”);如果待测电阻两端电压需要有较大的调节范围,同时操作还要尽量方便,应选择图中的_______(选填“a”、“b”、“c”)所对应的滑动变阻器。

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