如图所示,相距为d的两水平线和分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R。将线框在磁场上方高h处由静止释

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,相距为d的两水平线分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R。将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度都为。在线框全部穿过磁场的过程中    
A.感应电流所做功为B.感应电流所做功为
C.线框产生的热量为D.线框最小速度一定为

◎ 答案

A

◎ 解析


试题分析:根据能量守恒,分析从ab边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,Q=mgd.
ab边刚进入磁场时速度为v0,ab边刚离开磁场时速度也为v0,所以从ab边刚穿出磁场到cd边离开磁场的过程,线框产生的热量与从ab边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd.故A正确,BC错误;因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为vm,知全部进入磁场的瞬间速度最小.由动能定理,从ab边刚进入磁场到线框完全进入时,则有mvm2?mv02=mgL,mv02=mgh,综上所述,线圈的最小速度为,D错误。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,相距为d的两水平线和分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R。将线框在磁场上方高h处由静止释…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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