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精英家教网如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个正方形线框边长为l(d>l),质量为m,电阻为R.开始时,线框的下边缘到磁场上边缘的距离为h.将线框由静止释放,其下边缘刚进入磁场时,线框的加速度恰为零.则线框进入磁场的过程和从磁场下边穿出磁场的过程相比较,有(  )
A、产生的感应电流的方向相同B、所受的安培力的方向相反C、进入磁场的过程中产生的热量小于穿出磁场的过程中产生的热量D、进入磁场过程所用的时间大于穿出磁场过程中所用的时间
分析:线框进入磁场过程是匀速直线运动;全部进入磁场过程是匀加速直线运动;故离开磁场过程可能是一直减速运动、也可能是先减速后匀速的运动.
解答:解:A、线框进入磁场过程磁通量增加,离开磁场过程磁通量减小,根据楞次定律,两个过程的感应电流的方向相反,故A错误;
B、线框进入磁场过程和离开磁场过程磁通量都变化,根据楞次定律可以得到安培力是阻碍相对运动,故都是向上,故B错误;
C、根据能量守恒定律,进入磁场的过程中产生的热量为mgl;离开磁场过程重力势能的减小量和动能的减小量都转变为热量,故大于mgl;故C正确;
D、线框进入磁场过程是匀速直线运动,设速度为v;离开磁场过程可能一直是减速运动,末速度不小于v、也可能是先减速后以v匀速运动;故离开磁场过程的平均速度较大;故进入磁场过程所用的时间大于穿出磁场过程中所用的时间;故D正确;
故选:CD.
点评:本题关键是明确线圈的运动规律,同时要结合楞次定律和能量守恒定律进行分析,不难.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?阳江一模)如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.20Ω.开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,
求:(1)线圈下边缘刚进入磁场时,线圈产生电流的大小和方向;
(2)线圈进入磁场过程中产生的电热Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量m,电阻为R.现将线圈由静止释放,测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等.求:
(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;
(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动,求出该过程最小速度v;
(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈abcd边长为L=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.02Ω.开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,求:(1)线圈cd边穿过磁场过程中产生的电热Q
(2)线圈ab边穿越磁场过程中加速度的最小值a.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里.一个正方形线框的边长为L,且L<d,线框质量m,电阻为R.现将线框由静止释放,若线框的下边缘进入磁场后线框刚好作匀速运动.
(1)线框刚进入磁场时的感应电流的大小及方向;
(2)线框刚开始下落时下边缘到磁场上边缘豹距离.
(3)若线框上边缘刚穿出磁场时的速度与线框进入磁场的速度恰好相等,求线框进出磁场的全过程中产生的总焦耳热.

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