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如图6所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PO为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运
如图6所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PO为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运
admin
2019-12-11
28
问题
如图6所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PO为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B
1
=B、B
2
=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为
,则下列结论中正确的是( )。
选项
A、此过程中通过线框截面的电量为
B、此过程中回路产生的电能为
mv
2
C、此时线框的加速度的大小为
D、此时线框中的电功率为
答案
C
解析
当线框运动到两个磁场的边界时,线框内将产生感应电流,根据右手定则,左右两竖直边产生的感应电流方向均为顺时针方向,电流将叠加,设金属线框瞬时速度为V,总感应电动势为E=BaV+2BaV=3BaV,所以
,;回路中产生的电能来源于机械能,最终以热量形式散发出去,所以根据能量守恒定律回路产生的电能等于线框减少的机械能
=mv
2
;此时线框加速度大小为a
框
=
;此时电功率大小为P=EI=
。
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物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
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