如图所示,金属线框abcd置于光滑水平桌面上,其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区,磁场宽度大于线圈宽度.金属线框在水平恒力F作用下向右运动,ab边始终保持与磁场边界平行.ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动.则下列说法中正确的是( )
A.线框穿出磁场过程中,一定先做减速运动
B.线框完全处于磁场中的运动阶段,F做的功大于线框动能的增加量
C.线框进入磁场过程,F做的功大于线框内增加的内能
D.线框穿出磁场过程中,F做的功等于线框中产生的焦耳热
高三物理选择题中等难度题
如图所示,金属线框abcd置于光滑水平桌面上,其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区,磁场宽度大于线圈宽度.金属线框在水平恒力F作用下向右运动,ab边始终保持与磁场边界平行.ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动.则下列说法中正确的是( )
A.线框穿出磁场过程中,一定先做减速运动
B.线框完全处于磁场中的运动阶段,F做的功大于线框动能的增加量
C.线框进入磁场过程,F做的功大于线框内增加的内能
D.线框穿出磁场过程中,F做的功等于线框中产生的焦耳热
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如图所示,金属线框 abcd 置于光滑水平桌面上,其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区,磁场宽度大于线圈宽度。金属线框以速度v0开始向右运动最终穿过磁场区域,ab 边始终保持与磁场边界平行,则在线框进入磁场区域和离开磁场区域过程
A.线框受到的安培力方向相同
B.线框受到的安培力大小相同
C.通过线框导体横截面的电量相同
D.线框中产生的热量相同
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,边长为L的正方形线框abcd放置于水平桌面上,质量为m,电阻为R。在线框右侧存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下,磁场宽度大于L。线框在水平外力F的作用下从磁场左边界以垂直边界的速度v匀速进入磁场,当cd边进入磁场时立刻撤去外力,线框ab边恰好能到达磁场的右边界。已知线框与桌面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)水平外力F的大小;
(2)从线框开始进入磁场到ab边恰好到达磁场右边界的整个过程中系统产生的总热量Q。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
水平桌面上固定着两相距为L的平行金属导轨,导轨右端接电阻R,在导间存在宽度均为d的有界匀强磁场区域I和Ⅱ,磁感应强度为B,方向竖直向下。I区和Ⅱ区之间有宽为s0的无场区。金属棒CD质量为m,电阻为r,水平置于导轨上,用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连,金属棒CD从距I区左边界s处由静止释放,运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直。在棒穿过两磁场区域的过程中,通过电阻R的电流变化情况相同,重力加速度为g,不计其它电阻、摩擦力。求:
(1)金属棒刚进入磁场区域I时,受到的安培力的大小和方向;
(2)金属棒刚离开磁场区域I时的速度;
(3)金属棒穿越区域I的时间。
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如图所示,竖直平面内一质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd从某一高度由静止下落,穿过具有水平边界、宽度也为L的水平匀强磁场区,cd边进入磁场前,线框已经做匀速运动,已知cd边穿过磁场区的时间为t,上述运动过程中,ab、cd边始终保持水平,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)线框匀速运动的速度v和匀强磁场磁感应强度B;
(2)cd边穿过磁场过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(3)cd边穿过磁场过程中线框中电流强度大小I及通过导线截面的电荷量q。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示存在范围足够大的磁场区,虚线OO′为磁场边界,左侧为竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B1,右侧为竖直向上的磁感应强度为B2的匀强磁场区,B1=B2=B.有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ平放在光滑的水平面上,框架跨过两磁场区,磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直,两导轨相距L,一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上,并用一不可伸长的绳子拉住,绳子能承受的最大拉力是F0,超过F0绳子会自动断裂,已知棒的电阻是R,导轨电阻不计,t=0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.
(1) 求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小;绳子断开后瞬间棒的加速度.
(2) 若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F,框架和导体棒将怎样运动,求出它们的最终状态的速度.
(3) 在(2)的情景下,求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量.
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(12分)如图11甲所示,竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面,图甲中的虚线为磁场的边界线,边界线右侧的磁场区域足够大;质量为m、电阻为R的矩形金属线圈abcd平放在桌面上,线圈的长和宽分别为l和2l,线圈的一半在磁场内,一半在磁场外;t=0时刻磁感应强度从B0开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下线圈的v-t图象如图11乙所示,图乙中的斜向虚线为t=0时刻速度图线的切线,数据由图中给出.求:
(1)t=0时刻金属线圈的加速度;
(2)磁感应强度的变化率.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
.(12分)如图甲所示,竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面,图甲中的虚线为磁场的边界线,边界线右侧的磁场区域足够大;质量为m、电阻为R的矩形金属线圈abcd平放在桌面上,线圈的长和宽分别为l和2l,线圈的一半在磁场内,一半在磁场外;t=0时刻磁感应强度从B0开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下线圈的v-t图象如图11乙所示,图乙中的斜向虚线为t=0时刻速度图线的切线,数据由图中给出.求:
(1)t=0时刻金属线圈的加速度;
(2)磁感应强度的变化率.
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