在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,如圖,PQ為兩個磁場的邊界,磁場範圍足...
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問題詳情:
在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,如圖,PQ為兩個磁場的邊界,磁場範圍足夠大.一個邊長為a、質量為m、電阻為R的金屬正方形線框,以速度2v垂直磁場方向從如圖實線(I)位置開始向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的如圖(II)位置時,線框的速度為v,則下列説法正確的是
A.圖(II)時線框中的電功率為
B.此過程中迴路產生的電能為
C.圖(II)時線框的加速度為
D.此過程中通過線框截面的電量為
【回答】
ABD
【解析】
試題分析:整個研究過程中產生感應電流的是線框運動至磁場分界線到運動至(II)位置,在(II)位置線框中產生的電功率為P=Fv,F=2BIa,I=2Bav/R,則P=,A選項正確;據能量守恆定律,迴路中產生的電能為ΔE=4mv2/2- mv2/2="3" mv2/2,所以B選項正確;在(II)位置線框中產生的加速度為a=F/m=,所以C選項錯誤;線框在此過程中通過的電荷量為q=Δt,E=,=BΔs,Δs=a2/2+ a2/2= a2,則q=,所以D選項正確.
考點:本題考查電磁感應、能量守恆定律、牛頓第二定律、安培力、電荷量的計算.
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:選擇題