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距地面某一高度处在水平面内固定一个闭合导线环,在它的正上方距地h高处有一质量为m、竖直放置的小条形磁铁,将其释放做初速为零的下落运动,刚好不接触地穿过导线环,落地前的瞬时速度为V.如果忽略空气阻力,则(  )
A.V=
2gh
B.
1
2
mv2=mgh
C.导体环获得的电能E=
1
2
mv2-mgh
D.导体环增加的内能△E=mgh-
1
2
mv2
导线环下落时穿过的磁通量先增大后减小,所以导线环中一定会产生感应电流,根据能量转化与守恒:mgh=
1
2
mv2+E,E=E=mgh-
1
2
mv2
,所以D正确BC错误,v<
2gh
A错误;
故选:D.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长.从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(  )
A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2
C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图甲所示,均匀的金属圆环环面积S 1=0.8m2,总电阻R=0.2Ω;与环同心的圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,匀强磁场区域的面积S2=0.4m2,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时,求
(1)环消耗的电功率P
(2)

0.4

 
在1s~3s内,通过环的某横截面的电量 

图甲

 
 

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2mCDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化;在t=0s时,一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置的全过程中,小灯泡的亮度都没有变化。求:⑴通过小灯泡的电流强度;⑵恒力F的大小;⑶金属棒的质量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,空间被分层若干个区域,分别以水平线aabbccdd为界,每个区域的高度均为h,期中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ的磁感应强度大小相等的匀强磁场。竖直面内有一边长为h、质量为m的正方形导体框,导体框下边与aa重合并由净值开始自由下落,导体框下边刚进入bb就做匀速直线运动,之后导体框下边越过cc进入区域Ⅲ,导体框的下边到达区域Ⅲ的某一位置时又开始做匀速直线运动。求:从导体框下边刚进入bb时到下边刚处dd时的过程中,导体框中产生的热量。(已知重力加速度为g,导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

人造卫星绕地球飞行时,轨道各处的磁感应强度不同,金属外壳的人造地球卫星运行时,外壳中总有微弱的感应电流,因此,可能使(  )
A.卫星的机械能减小,轨道高度变小
B.卫星的机械能减小,轨道高度变大
C.卫星的机械能减小,轨道高度不变
D.对卫星的运行无任何影响

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在竖直平面内一足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m,放置在磁感应强度为B1=5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向里,一质量为m=0.8kg的金属棒ab,垂直于MN、PQ紧贴在导轨上并与导轨接触良好,其接入在导轨间的电阻r=1Ω。金属导轨上端连接右侧的电路。R1=1.0Ω,R2=1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M=0.12kg的正方形金属框cdef,正方形边长L2=0.2m,每条边的电阻r0=1.0Ω,金属框处在一方向垂直纸面向里的磁感应强度B2=3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放,不计其他电阻及摩擦,g取10m/s2。

(1)将K断开,求棒下滑过程中达到的最大速率vm以及速率达到0.5vm时棒的加速度大小;
(2)将开关K闭合后,从棒释放到细导线刚好没有拉力的过程中,棒上产生的电热为2J,求此过程棒下滑的h。(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是(   )
A.当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,若PQ的电阻为R/3;则P、Q之间的电压及通过电阻R的感应电流方向为(  )

A.Blv,a→b        B.3Blv/4,a→b
C.Blv/4,a→b      D.Blv,b→a

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