12.如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和3L的兩只閉合線框a和b,現(xiàn)將兩線框分別以va、vb的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外,若va=2vb,則在此過程中外力對(duì)線框做的功分別為Wa、Wb,通過兩導(dǎo)體框某一截面的電量分別為Qa、Qb,則( 。
A.Wa:Wb=2:27B.Wa:Wb=2:9C.Qa、Qb=1:9D.Qa、Qb=1:3

分析 將閉合線框a和b勻速拉出磁場(chǎng),根據(jù)功能關(guān)系可知,外力對(duì)環(huán)做的功等于線框產(chǎn)生的焦耳熱.根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、焦耳定律、電阻定律研究功的關(guān)系.由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由歐姆定律求出電流,由電流定義式求出電荷量,然后求出電荷量之比.

解答 解:A、切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,電流I=$\frac{E}{R}=\frac{BLv}{R}$,安培力${F}_{A}=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,拉力等于安培力,則外力對(duì)線框做功W=FL=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$,又R=$ρ\frac{4L}{S}$,解得W=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}vS}{4ρ}$,因?yàn)樗俣戎葹?:1,邊長之比為1:3,則Wa:Wb=2:9,故A錯(cuò)誤,B正確.
C、通過橫截面的電量Q=$\overline{I}△t=\frac{△Φ}{△tR}△t=\frac{△Φ}{R}=\frac{B{L}^{2}}{ρ\frac{4L}{S}}$=$\frac{BLS}{4ρ}$,因?yàn)檫呴L之比為1:3,則Qa:Qb=1:3,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、焦耳定律、電阻定律,關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系得到外力對(duì)環(huán)做的功的表達(dá)式,運(yùn)用比例法進(jìn)行分析.

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:計(jì)算題

6.質(zhì)量為m=0.2kg的小球豎直向下以v1=6m/s的速度落至水平地面,再以v2=4m/s的速度反向彈回,小球與地面的作用時(shí)間t=0.2s,取豎直向上為正方向,(取g=10m/s2).求
(1)小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化?
(2)小球受到地面的平均作用力是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),上端a、b間接有阻值為R=1.5Ω的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°,且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m=0.4kg、電阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上.初始時(shí)刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0=1m/s.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知彈簧的勁度系數(shù)為k=10N/m,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行.
(1)求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向;
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí),速度變?yōu)関=0.8m/s,求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a;
(3)導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=0.2J,求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,平行導(dǎo)軌寬L=1m,R=1Ω,金屬棒ab以1m/s的速度緊貼導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),其他電阻不計(jì),試求通過R的電流大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,先后使一矩形線圈以速度v1和v2勻速通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,已知v1=2v2,在先后兩種情況下( 。
A.通過線圈某截面的電荷量之比q1:q2=1:1
B.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為E1:E2=2:1
C.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1:I2=2:1
D.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比為Q1:Q2=1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.把一只矩形線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出.第一次用速度v1,第二次用速度v2,且v2=2v1.若兩次拉力所做的功分別為W1和W2,兩次做功的功率分別為P1和P2,兩次線圈產(chǎn)生的熱量為Q1和Q2,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1和q2則下述結(jié)論正確的是( 。
A.W1=W2,P1=P2B.W2=2W1,P2=4P1C.Q2=2Q1,q1= q2D.Q2=Q1,2q1=q2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd,邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω.一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行.在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),上邊界I和下邊界II都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m.磁場(chǎng)方向水平,垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T.現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運(yùn)動(dòng)過程中始終與磁場(chǎng)垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng),線框剛好能以v=3m/s的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并勻速通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.釋放前細(xì)線繃緊,重力加速度 g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.
(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中,c、d間的電壓是多大?
(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大?
(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過磁場(chǎng)區(qū)域,在此過程中,力F做功w=0.4J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,用三角細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝,線圈由粗細(xì)均勻、單位長度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線繞制而成,三條細(xì)線呈對(duì)稱分布,穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平.在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵,磁鐵的中軸線OO'垂直于線圈平面且通過其圓心O,測(cè)得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,方向與豎直線成30°角,要使三條細(xì)線上的張力為零,則條形磁鐵上端為S極,線圈中通過的電流至少為0.1A(線圈的電流方向俯視為逆時(shí)針).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于光的波粒二象性及物質(zhì)波,下列說法正確的是(  )
A.光子的動(dòng)量和波長成反比
B.康普頓效應(yīng)說明光具有波動(dòng)性
C.光的波粒二象性說明,光的波動(dòng)性明顯時(shí),粒子性也一定明顯
D.電子顯微鏡利用電子束達(dá)到微小物體表面,再反射到熒光板上成像來實(shí)現(xiàn)觀察,這是由于電子束的德布羅意波長較長

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