9.如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上端放置一矩形導(dǎo)線框abcd,ab邊的邊長為L1,ad邊的邊長為L2,導(dǎo)線框的質(zhì)量為m,電阻為R,斜面上ef線和gh線(ef、gh平行底邊)之間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ef和gh的距離為L3(L3>L2).如果導(dǎo)線框從靜止釋放,恰能加速進(jìn)入磁場,勻速離開磁場,導(dǎo)線框的ab邊始終平行于底邊.則下列說法正確的是( 。
A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中速度增大得越來越快
B.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda
C.導(dǎo)線框勻速離開磁場所經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}{L}_{2}}{mgRsinθ}$
D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q1大于離開磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q2

分析 利用牛頓第二定律,求解導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中,加速度的變化情況,進(jìn)而確定速度的變化,根據(jù)右手定則判斷出ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),電流的方向;勻速離開磁場,利用牛頓第二定律,求解出磁場時(shí)速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得時(shí)間,根據(jù)能量守恒定律求出線框進(jìn)入和離開磁場過程中產(chǎn)生的熱量,進(jìn)行比較.

解答 解:A、導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程前做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:a=$\frac{mgsinθ}{m}$=gsinθ,導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中,有法拉第電磁感應(yīng)定律可知,回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)體棒受重力和支持力及安培力作用,由牛頓第二定律得:mgsin$θ-\frac{{B}^{2}{L}_{1}^{2}v}{R}=ma$,可知,導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),故速度增大得越來越慢;故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)右手定則知,ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),電流方向?yàn)閍→b→c→d.故B正確;
C、導(dǎo)線框勻速離開磁場,加速為零,由牛頓第二定律得:$mgsinθ=\frac{{B}^{2}{L}_{1}^{2}v}{R}$,解得運(yùn)動(dòng)速度:$v=\frac{mgsinθR}{{B}^{2}{L}_{1}^{2}}$,運(yùn)動(dòng)位移為L2,有公式:$t=\frac{x}{v}=\frac{{L}_{2}}{\frac{mgsinθR}{{B}^{2}{L}_{1}^{2}}}$=$\frac{{B}^{2}{{L}_{1}}^{2}{L}_{2}}{mgRsinθ}$,故C正確;
D、線框進(jìn)入磁場的過程,導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),對(duì)線框運(yùn)用能量守恒定律得,mgL2sinθ=Q1+△Ek,導(dǎo)線框離開磁場過程中,做勻速運(yùn)動(dòng),對(duì)線框運(yùn)用能量守恒定律得,mgL2sinθ=Q2,因?yàn)閙gL2sinθ相同,故Q2大于Q1,故D錯(cuò)誤;
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了右手定則、安培力大小公式、閉合電路歐姆定律、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢公式和能量守恒,知道線框進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵,特別是比較能量時(shí),具體數(shù)值不好計(jì)算,但可以通過其他量的比較來確定.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某發(fā)電站的輸出功率為9kW,輸出電壓為500V,通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電.輸電線路電總電阻為10Ω,再通過理想變壓器降壓后供用戶使用.要求輸電線路損失的功率為輸出功率的4%,求:
(1)升壓變壓器的輸出電壓;
(2)用戶得到電功率多大.
(3)若不用變壓器而用發(fā)動(dòng)機(jī)直接向用戶輸送,則用戶將少用多少功率的電?

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20.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)里為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平而內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如右圖所示.已知握繩的手離地而髙度為d,手與球之間的繩長為$\frac{3}{4}$d,重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.
(1)求繩斷時(shí)球的速度大小V
(2)問繩能承受的最大拉力多大?
(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,且繩的最大承受力不變,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.將頭發(fā)微屑懸浮在蓖麻油里并放到電場中,微屑就會(huì)按照電場強(qiáng)度的方向排列起來,顯示出電場線的分布情況,如圖所示.圖甲中的兩平行金屬條分別帶有等量異種電荷,圖乙中的金屬圓環(huán)和金屬條分別帶有異種電荷.比較兩圖,下列說法正確的是( 。
A.微屑能夠顯示出電場線的分布情況是因?yàn)槲⑿级紟狭送N電荷
B.在電場強(qiáng)度為零的區(qū)域,一定沒有微屑分布
C.根據(jù)圓環(huán)內(nèi)部區(qū)域微屑取向無序,可知圓環(huán)內(nèi)部電場為勻強(qiáng)電場
D.根據(jù)圓環(huán)內(nèi)部區(qū)域微屑取向無序,可知圓環(huán)內(nèi)部各點(diǎn)電勢相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在絕緣光滑水平面上固定兩個(gè)等量同種電荷A、B,在AB連線上的P點(diǎn)由靜止釋放一帶電滑塊,則滑塊會(huì)在A、B之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),則以下判斷正確的是( 。
A.滑塊一定帶的是與A、B異種的電荷
B.滑塊一定帶的是與A、B同種的電荷
C.滑塊在由P向B運(yùn)動(dòng)過程中,電勢能一定是先減小后增大
D.滑塊的動(dòng)能與電勢能之和一定減小

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14.如圖所示,河水流動(dòng)的速度為v且處處相同,河寬度為a.在船下水點(diǎn)A的下游距離為b處是瀑布.為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)( 。
A.小船船頭垂直河岸渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間為t=$\frac{v}$.速度最大,最大速度為vmax=$\frac{av}$
B.小船軌跡沿y軸方向渡河位移最。俣茸畲,最大速度為vmax=$\frac{\sqrt{{a}^{2}+^{2}}v}$
C.小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)位移最大、時(shí)間最長.速度最小,最小速度vmin=$\frac{av}$
D.小船沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)位移最大、速度最。钚∷俣葀min=$\frac{av}{\sqrt{{a}^{2}+^{2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示電路中,線圈L與燈泡A并聯(lián),當(dāng)合上開關(guān)S后燈A正常發(fā)光.已知,線圈L的電阻小于燈泡A的電阻.則下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是( 。
A.閉合S時(shí),燈泡A慢慢變亮
B.當(dāng)斷開S時(shí),燈泡A立即熄滅
C.當(dāng)斷開S時(shí),燈泡A突然閃亮一下,然后逐漸熄滅
D.若把線圈L換成電阻,斷開S時(shí),燈泡A突然閃亮一下,然后逐漸熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列是某同學(xué)對(duì)電場中的概念、公式的理解,其中正確的是(  )
A.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式$E=\frac{F}{q}$,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度和試探電荷的電量成反比
B.根據(jù)電場力做功的計(jì)算式W=qU,一個(gè)電子在1V電壓下加速,電場力做功為1eV
C.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式$E=k\frac{Q}{r^2}$,電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度和場源電荷的電量有關(guān)
D.根據(jù)電勢差的公式${U_{AB}}=\frac{{{W_{AB}}}}{q}$,帶電量為1C的正電荷,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場力做功為1J,則A、B點(diǎn)的電勢差為-1V

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,在傾角θ=30°的光滑斜面上有一垂直于斜面的固定擋板C,質(zhì)量相等的兩木塊A,B用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧壓縮量為l.如果用平行斜面向上的恒力F(F=mAg)拉A,當(dāng)A向上運(yùn)動(dòng)一段距離x后撤去F,A運(yùn)動(dòng)到最高處B剛好不離開C,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )
A.A沿斜面上升的初始加速度大小為$\frac{g}{2}$
B.A上升的豎直高度最大為2l
C.拉力F的功率隨時(shí)間均勻增加
D.l等于x

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