如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入

如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入

题型:杭州模拟难度:来源:
如图所示,A、B为不同金属制成的正方形线框,导线粗细相同,A的边长是B的2倍,A的密度是B的1/2,A的电阻是B的4倍.当它们的下边在同一高度竖直下落,垂直进入如图所示的磁场时,A框恰能匀速下落,那么;(1)B框进入磁场过程将作______运动(填“匀速”“加速”“减速”);(2)两线框全部进入磁场的过程中,A、B两线框消耗的电能之比为______.魔方格
答案
(1)设A线框的边长为L,电阻为R,密度为ρ,截面积为S,则
A线框进入磁场后所受的安培力大小为 FA=
B2L2v
R
,重力为GA=mAg=ρ?4LS,A框进入磁场后匀速运动,重力与安培力平衡,则
  
B2L2v
R
=ρ?4LS,得B2Lv=4ρRS
对于线框B,进入磁场后所受的安培力大小为 FB=
B2(
L
2
)2v
1
4
R
=
B2L2v
R
,重力为GB=mBg=2ρ?4?
1
2
LS=4ρLS
可见,FB=GB,则重力与安培力也平衡,故B框进入磁场过程将作匀速运动.
(2)两线框全部进入磁场的过程中,线框消耗的电能等于重力势能,则
A、B两线框消耗的电能之比为mAgL:mBg?
L
2
=ρ?4LS?L:4ρLS?
L
2
=2:1.
故答案为:匀速,2:1.
举一反三
下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是(  )
魔方格
题型:龙岩模拟难度:| 查看答案
A.AB.BC.CD.D
如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中
①恒力F做的功等于电路产生的电能
②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
③克服安培力做的功等于电路中产生的电能
④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
以上结论正确的有(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.①②B.②③C.③④D.②④
如图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的边长为L的正方形线框abcd,其总电阻为R.现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2L、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行.令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时开始计时(t=0),电流沿abcda流动的方向为正,Uo=BLv.在下图中线框中a、b两点间电势差Uab随线框cd边的位移x变化的图象正确的是图6中的(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则(  )
题型:东城区一模难度:| 查看答案
A.上滑过程的时间比下滑过程长
B.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大
C.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=4:1,有一电阻线ab长l1=12cm,电阻丝每厘米长电阻值为r=0.1Ω,搁置在长直金属导轨上,与导轨间接触良好,导轨间的距离l2=10cm,ab棒所在区域充满磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场,现在ab以ν=10m/s的速度向左匀速切割磁感线运动,则两电流表的读数分别为(  )
题型:怀宁县模拟难度:| 查看答案
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A.0.5A,2AB.A,A
C.0.5A,0AD.0.5A,0.125A