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如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1...

manfen5.com 满分网如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势1V,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图(b)所示,那么( )
A.t=0时,线框右侧的边两端MN间电压为0.25V
B.恒力F的大小为0.5N
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2m/s
D.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s
图b为速度-时间图象,斜率表示加速度,t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压.在t=1-3s内,线框做匀加速运动,没有感应电流,线框不受安培力,由牛顿第二定律可求出恒力F.因为t=0时刻和t=3s时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故在位置3时的速度与t=2s时刻的速度相等. 【解析】 A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,总的感应电动势为:E=Bav,外电压U外=E=0.75V.故A错误; B.在t=1-3s内,线框做匀加速运动,没有感应电流,线框不受安培力,则有  F=ma,由速度-时间图象的斜率表示加速度,求得 a==,则得F=0.5N.故B正确. C.D由b图象看出,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同,则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同,则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=2s时刻的速度相等,即为2m/s.故C正确,D错误. 故选BC.
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考点分析:
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B.前6s内沿直线斜向上升,后14s内沿曲线下降
C.20s末达到最大高度
D.6s末达到最大速度
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