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如图a所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,总电阻为R,在位置1以速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场,并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t时刻线框到达位置2速度又变为v,并开始离开匀强磁场,此前的过程中v-t图象如图b所示,则试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
如图a所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,总电阻为R,在位置1以速度v
进入磁感应强度为B的匀强磁场,并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t
时刻线框到达位置2速度又变为v
,并开始离开匀强磁场,此前的过程中v-t图象如图b所示,则
试题解答
B
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=
Bav
,故A错误;
B.根据图象可知在0~t
时间内速度在减小,加速度也在减小,可知线框进入磁场时做加速度越来越小的减速运动,所以加速度方向与初速度方向相反,故安培力大于F并且越来越小,故B正确;
C.当通过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中产生感应电流,所以只有在进入和离???磁场的过程中才有感应电流产生,不是一直有感应电流,故C错误.
D.因为t=0时刻和t=3t
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
时刻的速度相等,进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置3时的速度相等,根据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,故D错误.
故选B.
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