題文

如圖甲所示，光滑水平面上有一個(gè)單匝均勻正方形銅線框，錢(qián)框質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為a，總電阻為R．垂直于水平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)左、右邊界相互平行，相距為b（b＞3a）．線框的MN邊與磁場(chǎng)邊界平行．在垂直于MN的水平恒力F作用下線框水平向右運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)MN邊以速度v₀進(jìn)入磁場(chǎng)，t=t₀時(shí)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)，t=3t₀時(shí)線框MN邊以速度v₀離開(kāi)磁場(chǎng)．v-t圖象如圖乙所示．（ ）A．t=0時(shí)，線框MN邊兩端電壓為Bav₀B．t₀時(shí)刻線框的速度為（v₀-2Ft₀）/mC．線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間速度一定比t₀時(shí)刻線框的速度大D．線框在開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱為F（a+b）

題型：未知 難度：其他題型

答案

A．t=0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bav₀，則MN的兩端電壓為 U_外=34E=34Bav₀，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖象可知在t₀～3t₀時(shí)間內(nèi)，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不受安培力，合力等于F，則在t₀時(shí)刻線框的速度為v=v₀-a2t₀=v₀-2Ft0m．故B正確．
C．線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程與進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程完全相同，線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間速度一定與t₀時(shí)刻線框的速度相等，故C錯(cuò)誤．
D．因?yàn)閠=0時(shí)刻和t=3t₀時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中受力情況相同，故完全離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間速度與t₀時(shí)刻的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)克服安培力做的功和離開(kāi)磁場(chǎng)克服安培力做的功一樣多．根據(jù)動(dòng)能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb=Q，所以線框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)擊查看勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)講解,鞏固學(xué)習(xí)

解析

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考點(diǎn)

據(jù)考高分專家說(shuō)，試題“如圖甲所示，光滑水平面上有一個(gè)單匝均勻正.....”主要考查你對(duì) [勻變速直線運(yùn)動(dòng) ]考點(diǎn)的理解。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

定義：
在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)，即加速度恒定的變速直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

特點(diǎn)：
a=恒量。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律(基本公式)：
速度公式：v=
位移公式：x=
速度平方公式：
位移—平均速度關(guān)系式：x=

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要推論：

1. 在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的位移之差為一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝(此公式可以用來(lái)判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng))。進(jìn)一步推論：S_n＋m－S_n＝，其中S_n、S_n＋m分別表示第n段和第(n＋m)段相等時(shí)間內(nèi)的位移，T為相等時(shí)間間隔。
2. 某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，等于該段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即。
3. 某段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝。

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