如圖*所示,abcd是位於豎直平面內的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質量爲m,電阻爲R,在金屬線框的下方有一勻...
問題詳情:
如圖*所示,abcd是位於豎直平面內的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質量爲m,電阻爲R,在金屬線框的下方有一勻強磁場區域,MN和PQ是勻強磁場區域的水平邊界,並與線框的bc邊平行,磁場方向垂直紙面向裏.現使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落,如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v﹣t圖象,圖中數據均爲已知量,重力加速度爲g,不計空氣阻力,則在線框穿過磁場的過程中,下列說法正確的是( )
A.t1到t2過程中,線框中感應電流沿順時針方向
B.線框的邊長爲v1(t2﹣t1)
C.線框中安培力的最大功率爲
D.線框中安培力的最大功率爲
【回答】
BD
【詳解】
A.金屬線框剛進入磁場時,磁通量增加,磁場方向垂直紙面向裏,根據楞次定律判斷可知,線框中感應電流方向沿逆時針方向,故A錯誤;
B.由圖象可知,金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動,速度爲v1,勻速運動的時間爲t2﹣t1,故金屬框的邊長:L=v1(t2﹣t1),故B正確;
CD.在金屬框進入磁場的過程中,金屬框所受安培力等於重力,則得:mg=BIL,又,又 L=v1(t2﹣t1),聯立解得:;線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力,進入時安培力等於重力,離開時安培力大於重力,開始減速,故開始離開磁場時安培力最大,功率最大,爲Pm=F安t2,又,聯立得:,故C錯誤,D正確.
知識點:楞次定律
題型:選擇題
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