- 通电直导线在磁场中受到的力
- 共166题
15. 如图所示,虚线MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界,磁场宽度为L,方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属线框abcd,以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动,经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l<L,甲、乙两位同学对该过程进行了分析,当线框的ab边与MN重合时记为t=0,分别定性画出了线框所受安培力F随时间t变化的图线,如图2、图3所示,图中S1、S2、S3和S4是图线与t轴围成的面积。关于两图线的判断以及S1、S2、S3和S4应具有的大小关系,下列说法正确的是()
正确答案
解析
设切割磁感线的速度是v,线框的质量为m,产生的电流为I,电动势为E,则:E=Blv,线框中的电流为:
则:,根据牛顿第二定律得线框的加速度:
,根据楞次定律与左手定则可知,线框受到的安培力的方向与速度方向相反,由表达式可得线框做加速度减小的减速运动,当线框完全进入磁场进,线框不受安培力的作用,线框做匀速直线运动,当线框出磁场时又做加速度减小的减速运动,故F-t图上,F的变化是曲线,不是直线.在图象中,F与t的乘积表示的是面积S,则:
从公式可以看出,F与t的积是一个定值,即面积的大小与时间无关,是一个定值,所以S3=S4,故C正确,ABD错误;
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;楞次定律;左手定则
解题思路
根据线框的运动,由牛顿第二定律导出加速度的表达式,进而判断导体棒的运动情况;在图象中,F与t的乘积表示的是面积S,需要推到出Ft的乘积的表达式,从而判断两个的面积是否相等.
易错点
关键判断出导线框的运动情况,从而确定图线是直线还是曲线,通过面积表达式确定是否相等.
知识点
15.如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上下边缘间距为,磁感应强度为
,有一宽度为
(
)、长度为
、回路总电阻为
、质量为
的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落,线圈的下边到达磁场的下边界的时候刚好作匀速运动并一直匀速穿出磁场区域,不计空气阻力,求:线圈穿过磁场区域所经历的时间
。
正确答案
(18分)
解析
设线圈匀速穿出磁场区域的速度为,此时有
得到
对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程,经历的时间设为,根据动量定理
,而
解得:
因为,所以接着线圈以
做匀加速直线运动,直到线圈的下边到达磁场的下边界为止,此过程经历的时间
,之后线圈以速度
匀速穿出磁场,经历的时间
,
故
考查方向
感生电动势、动生电动势;动量定理;匀变速直线运动规律的综合运用
解题思路
线圈穿越磁场区域经历了三段过程:进入磁场、完全在磁场里面和穿出磁场,分段求时间的表达式.
易错点
关键分析清楚物体的运动过程,在线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程,线圈受到重力和安培力,运用动量定理列式,得到时间表达式;线圈完全在磁场里运动过程,做匀加速运动,由运动学公式得到时间表达式;匀速穿出磁场过程,由运动学公式得到时间表达式.联立即可求得总时间.
知识点
设在栈中,由顶向下已存放元素c,b,a,在第4个元素d入栈前,栈中元素可以出 栈,试问d入栈后,不可能的出栈序列是 ( )。
A. d c b a
B. c b d a
C. c a d b
D. c d b a
正确答案
C
解析
暂无解析
布卢姆将教育评价和教育活动过程联系起来,把教育活动过程的评价分为()
A.诊断性评价
B.形成性评价
C.终结性评价
D.中间性评价
E.过程性评价
正确答案
A,B,C
解析
暂无解析
已知char**S,下面正确的语句是( )。
A.s="ABCDEF";
B.*s= "ABCDEF";
C.**s="ABCDEF";
D.*s='A';
正确答案
C
解析
[解析]“s”是代表数组首地址的地址常量,不是变量,“=”左边不能出现常量,因此s="ABCDEF"语法错误。“**s”和“s”一样;“*s”是指变量地址,不能给其赋字符串。
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