A.线框在进磁场和出磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量不相等
B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为
C.线框进入磁场过程中一直做加速运动
D.线框右边从MN运动到PQ的过程中,线框中产生的焦耳热小于Fd
二、多项选择题
11.如图甲,在光滑绝缘水平面上的MN、OP间存在一匀强磁场,一单匝正方形闭合线框自t=0开始,在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域,外力F随时间t变化的图象如图乙所示,已知线框质量为0.5Kg,电阻R=,线框穿过磁场过程中,外力F对线框做功,下列说法正确的是()
A.线框匀加速运动的加速度a=2m/s2
B.磁场的宽度为1m
C.匀强磁场的磁感应强度为2T
D.线框在穿过磁场过程中,线框上产生的热量为1.0J
12.如图所示,边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,边长为L的正方形区域内有垂直于水平面向下的匀强磁场,L>l,两个正方形均关于MN对称。
给金属线框一个向右的初速度v0使线框向右穿过磁场区域,线框运动过程中始终关于MN对称,线框穿过磁场后的速度为,磁场的磁感应强度为大小为B,则下列说法正确的是()
A.线框进入磁场过程中感应电流沿abcda方向
B.线框进入磁场过程中通过线框截面的电量为
C.线框完全进入磁场后的速度等于
D.线框进入磁场过程克服安培力做功是出磁场过程克服安培力做功的倍
13.如图所示,在倾角的光滑绝缘斜面上存在一有界匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向垂直斜面向上,磁场上下边界均与斜面底边平行,磁场边界间距为L=0.5m。
斜面上有一边长也为L的正方形金属线框abcd,其质量为m=0.1kg,电阻为。
第一次让线框cd边与磁场上边界重合,无初速释放后,ab边刚进入磁场时,线框以速率v1作匀速运动。
第二次把线框从cd边离磁场上边界距离为d处释放,cd边刚进磁场时,线框以速率v2作匀速运动。
两种情形下,线框进入磁场过程中通过线框的电量分别为q1、q2,线框通过磁场的时间分别t1、t2,线框通过磁场过程中产生的焦耳热分别为Q1、Q2.已知重力加速度g=10m/s2,则:
( )
A.m/s,m
B.C,m
C.
D.
14.如图所示,有一边长为l的正方形导线框,质量为m,由高h处自由落下,其下边ab进入匀强磁场区域后,线框开始做减速运动,直到其上边cd刚穿出磁场时,速度减小为ab边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是l,则下列结论正确的是()
A.线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动
B.线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下
C.线框进入磁场时的加速度大于穿出磁场时的加速度
D.线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为
15.如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。
一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时,线框的速度为。
下列说法正确的是( )
A.在位置Ⅱ时线框中的电功率为
B.此过程中线框产生的内能为mv2
C.在位置Ⅱ时线框的加速度为
D.此过程中通过线框截面的电量为
三、解答题
16.如图所示,光滑的水平桌面上,质量0.1kg,电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈的边长为,边与匀强磁场边缘重合。
磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为,线圈以的初速度向右开始穿过磁场区域。
刚出磁场时速度刚好为0,求线圈在上述过程中
(1)刚进磁场时感应电流的大小和方向;
(2)刚进磁场时的加速度大小和感应电流产生的热量Q;
(3)流过线框的电荷量q。
17.在质量为的小车上竖直固定一个质量为、高、总电阻、匝的矩形闭合线圈,且小车与线圈的水平长度均为l。
现在线圈和小车一起在光滑的水平面上运动,速度为,随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度的水平有界匀强磁场,如图甲所示。
已知小车(包括线圈)运动的速度v随车的位移x变化的v-x图像如图乙所示。
求:
(1)小车的水平长度l和磁场宽度d;
(2)当小车位移时,小车的加速度a;
(3)小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的焦耳热Q。
18.如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2L,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
19.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R。
将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。
线框由静止开始自由下落,并能匀速进入磁场。
在此过程中线框平面保持在竖直平面内,且bc边始终与水平的磁场边界面平行。
重力加速度为g。
在线框进入磁场过程中,求:
(1)线框中产生的感应电动势大小E;
(2)bc两点间的电势差Ubc;
(3)闭合线框的质量m。
20.如图所示,倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,在斜面上存在一间距为的匀强磁场区域磁场的磁感应强度大小为、方向垂直于斜面向下,边界与斜面底边平行。
将一个粗细均匀、质量为、电阻为。
边长为的正方形金属线框置于斜面上,开始时线框的边到磁场的上边界距离为,将线框由静止释放,己知,边刚离开磁场的下边界时线框做匀速运动,已知整个过程中线框底边始终与磁场边界保持平行。
求;
(1)边刚离开磁场的下边界时,线框中的电流和边两端的电势差各是多大?
(2)线框从开始运动至边两离开磁场的下边界过程中产生的热量。
21.如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长,bc边的边长,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=11.4m,(取),求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度;
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间