如图,在光滑水平面上,有一竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,现有一边长为l(l<L)的正方形闭合导线框以垂直磁场边界的初速度v1滑进磁场,然后线圈滑出磁场的速度为v2,设线框滑进磁场的时间为t1,安接力的冲量为I1,线框产生的热量为Q1,线框滑出磁场的时间为t2,安培力的冲量为I2,线框产生的热量为Q2,则有( )A.v1=v2B.t1<t2C.I1=I2D.Q1>Q2
如图,在光滑水平面上,有一竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,现有一边长为l(l<L)的正方形
答案:2 悬赏:60
解决时间 2021-04-10 05:08
- 提问者网友:相思瘸子
- 2021-04-09 17:07
最佳答案
- 二级知识专家网友:花一样艳美的陌生人
- 2021-04-09 18:29
A、磁场进入或穿出磁场的过程产生感应电流,受到向左的安培力,线框会减速,故v1>v2,故A错误;
B、线框到达右边界的初速度等于从左边界完全进入后的末速度,故穿出右边界时的速度小于穿过左边界的速度,t=
l
v ,则t1<t2,故B正确;
C、对线框进入或穿出磁场过程,设初速度为v,末速度为v′.由动量定理可知:B
.
I L△t=mv′-mv,又电量q=I△t,得:m(v′-v)=BLq,
得:速度变化量△v=v′-v=
BLq
m
由q=
n△Φ
R 可知,进入和穿出磁场过程,磁通量的变化量相等,则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等,故安培力的冲量I1=I2,故C正确;
D、进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量.
设开始进入磁场时速度为v1,完全进入磁场中时,线圈的速度大小为v′,完全穿出磁场后速度为v2,则有:
v1-v′=v′-v2,
根据能量守恒:Q1=
1
2 mv12?
1
2 mv′2=
1
2 m(v1+v′)(v1-v′)
Q2=
1
2 v′2-
1
2 mv22=
1
2 m(v′+v2)(v′-v2)
由前面分析知:v1+v′>v′+v2故Q1>Q2,故D正确;
故选:BCD.
B、线框到达右边界的初速度等于从左边界完全进入后的末速度,故穿出右边界时的速度小于穿过左边界的速度,t=
l
v ,则t1<t2,故B正确;
C、对线框进入或穿出磁场过程,设初速度为v,末速度为v′.由动量定理可知:B
.
I L△t=mv′-mv,又电量q=I△t,得:m(v′-v)=BLq,
得:速度变化量△v=v′-v=
BLq
m
由q=
n△Φ
R 可知,进入和穿出磁场过程,磁通量的变化量相等,则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等,故安培力的冲量I1=I2,故C正确;
D、进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量.
设开始进入磁场时速度为v1,完全进入磁场中时,线圈的速度大小为v′,完全穿出磁场后速度为v2,则有:
v1-v′=v′-v2,
根据能量守恒:Q1=
1
2 mv12?
1
2 mv′2=
1
2 m(v1+v′)(v1-v′)
Q2=
1
2 v′2-
1
2 mv22=
1
2 m(v′+v2)(v′-v2)
由前面分析知:v1+v′>v′+v2故Q1>Q2,故D正确;
故选:BCD.
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- 1楼网友:承载所有颓废
- 2021-04-09 19:38
线圈在进磁场或出磁场某一位置的加速度a=
bia
m =
b2a2v
mr ,则在很短时间内速度的变化量△v=a△t=
b2a2
mr v△t=
b2a2
mr △x,
△v=
b2a2
mr
△x,解得△v=
b2a3
mr ,知进磁场和出磁场速度的变化量大小相等.设进磁场的速度为v,则完全进磁场的速度为
v
2 ,完全出磁场的速度为0.根据能量守恒定律得,q1=
1
2 mv2-
1
2 m(
v
2 )2=
3
8 mv2,q2=
1
2 m(
v
2 )2=
1
8 mv2,所以
q1
q2 =
3
1 .故c正确,a、b、d错误.
故选c.
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