正确率40.0%如图,在光滑水平桌面上有一边长为$${{L}{、}}$$电阻为$${{R}}$$的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为$$d ( d > L )$$的条形匀强磁场区时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列$${{v}{−}{t}}$$图象中,可能正确描述上述过程的是()
D
A.svg异常
B.svg异常
C.svg异常
D.svg异常
2、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%svg异常
C
A.导体棒所受合外力平行导轨向下
B.导体棒先向下做匀加速运动,再向下做匀速运动
C.导体棒下滑过程中机械能一直减小
D.导体棒克服安培力做的功等于重力对导体棒做的功
3、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']正确率19.999999999999996%svg异常
C
A.$$v_{1} < v_{2}, \, \, \, Q_{1} < \, Q_{2}$$
B.$$v_{1}=v_{2}, \, \, \, Q_{1}=Q_{2}$$
C.$$v_{1} < v_{2}, \, \, \, Q_{1} > Q_{2}$$
D.$$v_{1} > v_{2}, \, \, \, Q_{1} < Q_{2}$$
4、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的电荷量问题']正确率40.0%svg异常
C
A.线框通过上、下两个磁场的过程中产生的电能相等
B.线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量不相等
C.线框通过下方磁场的过程中加速度的最大值与重力加速度的大小相等
D.线框通过上、下两个磁场的时间相等
5、['闭合电路的欧姆定律', '电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']正确率40.0%svg异常
A.$${{c}{d}}$$边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为$${{9}{W}}$$
B.匀强磁场区域的高度为$$0. 6 0 m$$
C.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为$$1. 5 0 J$$
D.线框通过磁场上边界所用时间为$${{0}{.}{2}{s}}$$
6、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题']正确率40.0%svg异常
D
A.导体棒的加速度先减小后不变
B.电阻$${{R}}$$上电流做功产生的热量为$${\frac{1} {4}} m v^{2}-{\frac{1} {2}} m g s ( \operatorname{s i n} \theta-\mu\operatorname{c o s} \theta)$$
C.外力对导体棒做$${的}$$总功为$${\frac{1} {2}} m v^{2}$$
D.导体棒损失的机械能为$$\frac1 2 m v^{2}-m g s \operatorname{s i n} \theta$$
7、['安培力作用下的平衡', '电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '电磁感应中的电荷量问题']正确率19.999999999999996%svg异常
A
A.在$${{0}{∼}{{t}_{1}}}$$时间内,通过线圈的电荷量为$${{0}{.}{2}{5}}$$$${{C}}$$
B.线圈匀速运动的速度大小为$${{4}}$$$${{m}{/}{s}}$$
C.线圈的长度为$${{1}}$$$${{m}}$$
D.$${{0}{∼}{{t}_{3}}}$$时间内,线圈产生的热量为$${{4}{.}{2}}$$$${{J}}$$
8、['电磁感应中的动力学问题', '导体棒或线圈切割磁感线时引起的感应电动势及计算']正确率40.0%svg异常
C
A.逐渐减小,方向向下
B.为零
C.逐渐增大,方向向上
D.逐渐减小,方向向上
9、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的图象问题', '电容器']正确率40.0%svg异常
D
A.svg异常
B.svg异常
C.svg异常
D.svg异常
10、['电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题']正确率40.0%svg异常
B
A.回路中的最大电流为$$\frac{B L I} {m R}$$
B.铜棒$${{b}}$$的最大加速度为$$\frac{B^{2} L^{2} I} {2 m^{2} R}$$
C.铜棒,获得的最大速度为$$\frac{I} {m}$$
D.回路中产生的总焦耳热为$$\frac{I^{2}} {2 m}$$
1. 导线框进入磁场时,由于电磁感应产生感应电流,受到安培力阻碍运动,速度减小;完全进入磁场后,磁通量不变,无感应电流,安培力消失,速度保持不变;穿出磁场时再次受到安培力阻碍,速度减小。因此速度随时间先减小,后不变,再减小,对应选项D。
2. 导体棒在磁场中下滑时,安培力与速度相关,初始阶段安培力较小,加速度较大;随着速度增大,安培力增大,加速度减小,最终安培力与重力分量平衡,做匀速运动。机械能因焦耳热而不断减小。选项C正确。
3. 两次下滑过程中,若电阻不同,安培力做功不同,最终速度不同。电阻较大时,安培力较小,最终速度较大,但产生的焦耳热较少($$Q=\frac{B^2L^2v^2}{R}t$$)。因此$$v_1 < v_2$$,$$Q_1 > Q_2$$,选项C正确。
4. 线框通过上下磁场时,因磁场区域对称,产生的电能相等(A正确)。通过磁场的电荷量$$q=\frac{\Delta\Phi}{R}$$相同(B错误)。下方磁场中最大加速度为$$g$$(C正确)。通过时间因速度变化可能不等(D错误)。
5. 由能量守恒分析:$$cd$$边进入磁场时功率$$P=Fv=\frac{B^2L^2v^2}{R}$$,代入数据得$$9W$$(A正确)。磁场高度由线框完全进入时的位移决定,计算得$$0.60m$$(B正确)。焦耳热$$Q=mg\Delta h=1.50J$$(C正确)。通过时间需积分求解,非简单比例(D错误)。
6. 导体棒受变力安培力,加速度先减后稳(A正确)。电阻热量$$Q=\frac{1}{2}mv^2-mgs(\sin\theta-\mu\cos\theta)$$(B正确)。外力总功为动能增量$$\frac{1}{2}mv^2$$(C正确)。机械能损失为$$\frac{1}{2}mv^2-mgs\sin\theta$$(D正确)。
7. 电荷量$$q=\frac{BLv}{R}t_1=0.25C$$(A正确)。匀速时$$F=mg=\frac{B^2L^2v}{R}$$,解得$$v=4m/s$$(B正确)。线圈长度由位移差得$$1m$$(C正确)。热量$$Q=mg\Delta h=4.2J$$(D正确)。
8. 金属框进入磁场后,感应电流方向导致安培力向上,随速度增加安培力增大,最终与重力平衡,加速度逐渐减小至零,方向向上(D正确)。
9. 线框穿越磁场时,速度变化导致感应电流非对称,$$v-t$$图像应呈现先减速后加速但不对称的特征,选项D符合。
10. 最大电流$$I_{\text{max}}=\frac{BLI}{mR}$$(A正确)。最大加速度$$a=\frac{B^2L^2I}{2m^2R}$$(B正确)。铜棒最大速度$$v=\frac{I}{m}$$(C错误)。总焦耳热$$Q=\frac{I^2}{2m}$$(D正确)。