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11.如图所示,竖直平行内存有界匀强磁场,磁感应强度为B,边长为a的正方形线框ABCD以某一初速度竖直向上抛出,并穿过磁场,当AC刚进入磁场时速度为v,若线框的总电阻为R,不计空气阻力,磁场的宽度大于$\sqrt{2}$a.则(  )
A.AC刚进入磁场时C点的电势比A点高
B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为$\frac{\sqrt{2}Bav}{R}$
C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为$\frac{\sqrt{2}{B}^{2}{a}^{2}v}{R}$
D.线框第一次进入完全磁场的过程中流过线框的电荷量为 $\frac{B{a}^{2}}{R}$

分析 根据楞次定律得出感应电流的方向,从而得出电势的高低;根据切割产生的感应电动势公式、结合切割的有效长度求出感应电动势,根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小,根据安培力公式求出AC刚进入磁场时线框所受的安培力.根据q=$n\frac{△Φ}{R}$得出线框第一次进入完全磁场的过程中流过线框的电荷量.

解答 解:A、根据右手定则知,AC刚进入磁场时,感应电流的方向为顺时针,由于AC部分相当于电源,则C点的电势高于A点的电势,故A正确.
B、切割的有效长度L=$\sqrt{2}a$,根据欧姆定律得,感应电流I=$\frac{BLv}{R}=\frac{\sqrt{2}Bav}{R}$,故B正确.
C、AC刚进入磁场时线框所受的安培力F=BIL=$B•\frac{\sqrt{2}Bav}{R}•\sqrt{2}a=\frac{2{B}^{2}{a}^{2}v}{R}$,故C错误.
D、根据q=$n\frac{△Φ}{R}$知,线框第一次进入完全磁场的过程中流过线框的电荷量q=$\frac{B{a}^{2}}{R}$,故D正确.
故选:ABD.

点评 本题考查了电磁感应与力学和电路的基本运用,求解感应电动势和安培力时,注意有效长度;掌握电量的经验表达式q=$n\frac{△Φ}{R}$,并能灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示,在xoy平面内,第二象限有一磁感应强度大小为B、方向垂直xoy平面向外的匀强磁场,磁场的右边界为y轴,左边界如图虚曲线所示,设左边界方程为y(x),有一簇质量为m、带电荷量为+q的带电微粒从P点以相同的速率v=$\frac{Bqa}{m}$沿斜向右上方的各个方向射出(即与x轴正方向的夹角为θ,0°<θ<90°),P点坐标为(-a,0).其中有带电微粒1从坐标为(-$\frac{\sqrt{2}}{2}a,a-\frac{\sqrt{2}}{2}a$)Q点进入磁场.
(不计带电微粒间的相互作用及重力)则:
(1)微粒1第一次经过y轴时速度方向及坐标;
(2)微粒2出射角θ2=30°,要使微粒2第一次经过y轴时速度方向与微粒1第一次经过y轴时速度方向一致,求微粒2进入磁场时的坐标应为多少;
(3)要使所有带电微粒第一经过y轴时,速度方向一致,求磁场左边界方程y(x).

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2.下列说法正确的是(  )
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(1)匀加速阶段的加速度a,
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6.布朗运动(  )
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16.海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,则要计算海王星的质量,需要知道的量是(引力常量G为已知量)(  )
A.海卫1绕海王星运动的周期和半径
B.海王星绕太阳运动的周期和半径
C.海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量
D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量

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3.如图所示,一带电粒子只受电场力从A飞到B,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是(  )
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20.如图所示的电解液接入电路后,在t S内有n1个一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是(  )
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C.当n1<n2时,电流方向由B指向A,电流$I=\frac{{({2{n_2}-{n_1}})e}}{t}$
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1.如图所示,在xOy平面直角坐标系内y轴与垂直x轴的MN边界之间,以x轴为分界线,分别在第Ⅰ、Ⅳ象限有垂直于纸面向外的匀强磁场.第Ⅰ象限内磁场的磁感应强度大小为B0.第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从第Ⅱ象限内某点由静止释放,从y轴上的A点进入磁场,经x轴上的B点第一次进入x轴下方的磁场.若已知A点的坐标是(0,a),B点的坐标是(3a,0),不考虑粒子重力.
(1)求粒子释放位置与y轴的距离;
(2)若粒子经x轴上方的磁场偏转后不经过y轴仍能回到x轴上方的磁场,求x轴下方磁场的磁感应强度大小应满足的条件;
(3)若x轴下方区域的磁感应强度大小为3B0,且粒子最终垂直于MN边界出射,求MN与x轴交点的坐标.

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