均勻導線製成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質量為m。將其置於磁感強度為B的水平勻強磁...
問題詳情:
均勻導線製成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質量為m。將其置於磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內,且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.當cd邊剛進入磁場時( )
A.線框電流方向為a→c→d→b→a
B.線框中產生的感應電動勢大小
C.cd兩點間的電勢差
D.若此時線框加速度大小恰好為,則線框下落的高度一定滿足
【回答】
AC
【解析】
由右手定則可以判定出感應電流方向;由勻變速直線運動的水的圍觀公式求出線框速度,然後由E=BLv求出感應電動勢;由歐姆定律可以求出電勢差;由安培力公式求出安培力,由牛頓第二定律求出h.
【詳解】
由右手定則可知,cd邊剛進入磁場時感應電流方向為a→c→d→b→a,故A正確;線框進入磁場前做自由落體運動,由速度位移公式得:v2=2gh,解得:v=,cd邊剛進入磁場時線框產生的感應電動勢:E=BLv=BL,故B錯誤;cd兩點間的電勢差:,故C正確;線框受到的安培力:F=BIL=,由牛頓第二定律得:-mg=ma,或mg-=ma,則解得:h=或h=,故D錯誤;故選AC。
【點睛】
本題是電磁感應與電路、力學相結合的題目,分析清楚線框運動過程,應用右手定則、勻變速運動的速度位移公式、E=BLv、安培力公式、牛頓第二定律即可正確解題.
知識點:楞次定律
題型:選擇題
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