题目内容

8.如图所示,空间存在水平垂直纸面向里的高度为a的有界匀强磁场,磁场边界水平,磁 感应强度大小为B.一个边长为2a、质量为m的正方形线框ABCD,AB边电阻为R1,CD边电阻为R2,其它两边电阻不计,从距离磁场上边界某一高度处自由下落AB边恰能匀速通过 磁场,则(  )
A..线框匀速运动的速度为$\frac{mg({R}_{1}+{R}_{2})}{4{B}^{2}{a}^{2}}$
B..线框匀速运动时,AB边消耗的电功率为$\frac{{m}^{2}{g}^{2}{R}_{1}}{4{B}^{2}{a}^{2}}$
C..线框通过磁场的整个过程中,电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向
D..从开始到AB边刚好进入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量为$\frac{B{a}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
第Ⅱ卷(共52分)

分析 AB边匀速通过磁场时,安培力与重力二力平衡,推导出安培力与速度的关系式,由平衡条件求解线框的速度;由公式P=I2R求解AB边消耗的电功率;
根据楞次定律判断感应电流的方向.由欧姆定律求解感应电流的大小.根据感应电荷量q=$\frac{△Φ}{R}$求解电量.

解答 解:A、AB匀速运动时线圈产生的感应电动势为:E=B•2av=2Bav,
感应电流大小为:I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
所受的安培力大小为:F=BI•2a=$\frac{4{B}^{2}{a}^{2}v}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
根据平衡条件得:mg=F,
联立解得线框匀速运动的速度为:v=$\frac{mg{(R}_{1}{+R}_{2})}{{{4B}^{2}α}^{2}}$,I=$\frac{mg}{2Ba}$,故A正确.
B、线框匀速运动时,AB边消耗的电功率为:P=I2R1=$\frac{{m}^{2}{g}^{2}{R}_{1}}{4{B}^{2}{a}^{2}}$,故B正确.
C、从进入磁场到刚达平衡态时,线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律判断得知感应电流方向先沿逆时针方向,后磁通量减小,则感应电流方向沿顺时针方向.故C错误.
D、从开始到刚至平衡态的过程中,通过线框横截面的电荷量为:q=$\frac{△Φ}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{B•\frac{1}{2}×(2a)^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{2B{a}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$,故D错误.
故选:AB

点评 本题关键要掌握电磁感应的基本规律,熟练运用法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的关系.记住感应电荷量的公式q=$\frac{△Φ}{R}$可以节省答题的时间.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网