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在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一...

在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示.一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框,在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t0,线框ab边到达ggff中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是(  )

A.ab边刚越过ff时,线框加速度的大小为gsin θ

B.t0时刻线框匀速运动的速度为

C.t0时间内线框中产生的焦耳热为mgLsin θ

D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

 

BC 【解析】 线框开始进入磁场时,线框处于平衡状态,此时有:mgsinθ=BIL=…① 当ab边刚越过ff′时,此时线框速度仍为v0,此时有:2BI2L-mgsinθ=ma2…② I2=…③ 由②③得:-mgsinθ=ma2…④ 联立①④可得:a=3gsinθ,故A错误; 设t0时刻的速度为v,此时处于平衡状态,有:I3=…⑤ 2BI3L=mgsinθ…⑥ 联立①⑤⑥得v=,故B正确; 在时间t0内根据功能有:Q=mgLsinθ+mv02−mv2=mgLsinθ+mv2,故C正确; 离开磁场时由于安培力小于重力沿斜面的分力,因此线框将做加速度逐渐减小的变加速运动,故D错误;故选BC.  
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考点分析:
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如图甲所示,质量为0.01kg、长为0.2m的水平金属细杆CD的两头分别放置在两水银槽的水银中,水银槽所在空间存在磁感应强度大小B1=10T、方向水平向右的匀强磁场,且杆CD与该匀强磁场垂直.有一匝数为100、面积为0.01m2的线圈通过开关K与两水银槽相连.线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度B2随时间t变化关系如图乙所示.在t=0.20s时闭合开关K,细杆瞬间弹起(可认为安培力远大于重力),弹起的最大高度为0.2m.不计空气阻力和水银的黏滞作用,不考虑细杆落回水槽后的运动,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是

A.磁感应强度B2的方向竖直向上

B.t=0.05s时,线圈中的感应电动势大小为10V

C.细杆弹起过程中,细杆所受安培力的冲量大小为0.01N·s

D.开关K闭合后,通过CD的电荷量为0.01C

 

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如图所示,光滑水平面上有一质量为0.1kg的正方形金属线框abcd,边长为1m。线框处于垂直于水平面向下的有界匀强磁场中,ab边与磁场边界重合。现给ab边施加一个垂直ab边向右的大小为2N的水平恒力F,线框从静止开始运动,1s时线框速度为2m/s,此后撤去F,线框继续运动,恰好能完全离开磁场区域。已知从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C,则(  )

A.整个过程中感应电动势的最大值为2V

B.整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C

C.整个过程中线框中产生的热量为1.6J

D.线框电阻的总阻值为0.5Ω

 

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如图所示,电阻不计的导轨OPQS固定,其中PQS是半径为r的半园弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心.OM是长为r的可绕O转动的金属杆,其电阻为RM端与导轨接触良好.空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小为B,现使OMOQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置.则该过程中

A.产生的感应电流大小恒定,方向为 OPQMO

B.通过OM的电荷量为

C.回路中的感应电动势大小为Br2ω

D.金属杆OM的发热功率为

 

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如图所示,有一边长为L的正方形线框abcd,由距匀强磁场上边界H处静止释放,其下边刚进入匀强磁场区域时恰好能做匀速直线运动。匀强磁场区域宽度也为Lab边开始进入磁场时记为t1cd边出磁场时记为t2,忽略空气阻力,从线框开始下落到cd边刚出磁场的过程中,线框的速度大小v、加速度大小aab两点的电压大小Uab、线框中产生的焦耳热Q随时间t的变化图象可能正确的是

A.

B.

C.

D.

 

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如图甲所示,在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环,圆环所围面积为0.1m2,圆环电阻为0.2Ω。在第1s内圆环中的感应电流I从上往下看为顺时针方向。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(其中在45s的时间段呈直线)。则(  )

A.05s时间段,感应电流先减小再增大

B.02s时间段感应电流沿顺时针方向,在25s时间段感应电流也沿顺时针方向

C.05s时间段,圆环最大发热功率为5.0×104W

D.02s时间段,通过圆环横截面的电荷量为5.0×101C

 

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