如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg.它们在光滑水平面上以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知小车运

◎ 题目

如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg.它们在光滑水平面上以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示.则(  )
魔方格
A.线圈的长度L=15 cm
B.磁场的宽度d=15 cm
C.线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.8 m/s2
D.线圈通过磁场过程中产生的热量为48 J

◎ 答案

A.闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度,线圈进入或离开磁场时受安培力作用,将做减速运动,由乙图可知,L=10cm,故A错误;
    B.磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移,由乙图可知,5-15cm是进入的过程,15-30cm是完全在磁场中运动的过程,30-40cm是离开磁场的过程,所以d=30cm-5cm=25cm,故B错误;
    C.根据F=BIL及I=
BL v
R
得:F=
B2L2v
R
,因为v是一个变量,所以F也是一个变量,所以线圈不是匀加速运动,是变减速运动,故C错误;
    D.线圈通过磁场过程中运用动能定理得:
1
2
mv22-
1
2
mv12=W,由乙图可知v1=10m/s,v2=2m/s,带入数据得:W=-48J,所以克服安培力做功为48J,即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J,故D正确.
故选D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg.它们在光滑水平面上以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知小车运…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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