Question

（原创）如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0 T，质量为m=0.04 kg、高h=0.05 m、总电阻R=5 Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v₁=10 m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知  （  ）

       A．小车的水平长度l=15 cm

       B．磁场的宽度d=35cm

       C．小车的位移x=10 cm时线圈中的电流I=7 A

       D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J

 

Answer 1

C【解析】本题考查电磁感应综合，意在考查学生分析综合能力。从x=5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，在安培力作用下小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x=15 cm时，线圈完全进入磁场，小车做匀速运动．小车的水平长度l=10 cm.，A项错；当x=30 cm时，线圈开始离开磁场，则d=30cm－5cm=25cm.，B项错；当x=10 cm时，由图象知，线圈速度v₂=7 m/s，感应电流I==7A，C项正确；线圈左边离开磁场时，小车的速度为v₃=2 m/s.，线圈上产生的电热为Q= （M＋m）（）=5.76J，D项错。