我的文章 备课中心
首页 > 试题库 > 高中 > 物理 > 试题解析
难度: 浏览量: 8
如图所示,矩形单匝导线框竖直放置,其下方有一磁感应强度为的匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框边长为,边长为,线框质量为,总电阻为.现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的边始终保持水平.重力加速度为.若线框恰好匀速进入磁场,则下列结论正确的是( )
A、边刚进入磁场时,线框所受安培力的大小等于
B、边刚进入磁场时,线框的速度大小等于
C、在线框从开始下落到边刚进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热等于
D、在线框从开始下落到边刚进入磁场的过程中,重力做功等于
  • 试题详解
  • 解题思路:
    线框匀速进入磁场,重力与安培力平衡.安培力与速度成正比,根据安培力经验公式,由安培力可求出速度.根据能量守恒求解焦耳热.
    由动能定理和功的计算公式,求出重力做的功.
  • 解答过程:
    解:,由于线框匀速进入磁场,则根据平衡条件知,线框进入磁场时受安培力的大小.故正确.
    ,线框边刚进入磁场时,感应电动势,感应电流,得边受安培力的大小;

    解得,线框速度的大小,故正确.
    ,,在线框从开始下落到边刚进入磁场的过程中,重力做功,根据动能定理得:

    在线框从边刚进入磁场到边刚进入磁场的过程中,重力做功.

    所以在线框从开始下落到边刚进入磁场的过程中,重力做功:.
    根据功能关系可知,线框的重力势能减小转化为动能和电能,则线框中产生的焦耳热小于.故错误,正确.
    故选:
  • 试题点评:
    本题是电磁感应中的力学问题,求解安培力和分析能量如何转化是两个关键,考查电磁感应,动能定理,平衡条件等知识综合应用和分析能力.
  • 动态知识树
    高中物理 -> 电磁学 -> 电路与恒定电流 -> 电磁感应 -> 闭合电路的欧姆定律 -> 导体切割磁感线时的感应电动势 -> 电磁感应中的能量转化
  • 题目来源

免费预约价值288元课程

立即报名