答案与解析
1.【解析】根据安培右手定则可知电流方向为从b到a,故A错误;感
应电动势E=BLv0,电阻R两端的电压为:
,故B错误;根据能量守恒
可得,拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热,即金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热,故D正确,C错误。
【答案】D
2.【解析】设a棒刚进入磁场时的速度为v,从开始下落到进入磁场,根
据机械能守恒定律有:,a棒切割磁感线产生感应电动势为:E=BLv,
根据闭合电路欧姆定律有:,联立解得,故A错误;b棒受到的
安培力为F=BIL,代入电流I解得,方向水平向右,B正确;设两棒
最后稳定时的速度为v′,从a棒进入磁场到两棒速度达到稳定,一对安培内力作用,两棒组成的系统外力之和为零,根据动量守恒定律有:mv=3mv′,
解得:,C正确;从a棒进入磁场到两棒共速的过程,一对安培力做
功把机械能转化为电能,设a棒产生的内能为Ea,b棒产生的内能为Eb,根
据能量守恒定律有:
;两棒串联内能与电阻成正比:Eb=2Ea,
解得:,故D正确。
【答案】A
3.【解析】据右手定则可知,线框速度为时,线框右边切割产生的感应电流是顺时针,线框左边切割产生的感应电流也是顺时针,则线框中感应电
流方向为顺时针方向,故A项错误;据法拉第电磁感应定律,线框速度为时,
线框中感应电动势,线框中感应电流,安培力
,线框的加速度,故B项错误;据功能关系,
线框中产生的焦耳热,故C项正确;此过程中的平均感
应电动势,平均感应电流,流过导线横截面的电荷量,
此过程中磁通量的变化量
【答案】CD
,则。
4.【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,则进入磁场的过程中
线圈产生的热量Q=mgd,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A错误;线圈刚进入磁场时的速度大小
,若
L=d,线圈将匀速通过磁场,所用时间为,故B正确;若L 线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前做匀速运动,因为完全进入磁场 时的速度最小,则,则最小速度,故C正确;因为进磁场时要减 速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为vm,知全部进入磁场的瞬间速度最小,由动能定理知,从cd边刚进入磁 场到线框完全进入时,则有:线圈的最小速度为 【答案】BCD ,故D正确。 ,有,综上所述, 5.【解析】(1)棒产生的感应电动势E1=BLv0 通过R的电流大小