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18.如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界),则线框转动一周的过程中产生的热量是(  )
A.$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{16R}$B.$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{8R}$C.$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{4R}$D.$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{2R}$

分析 由E=BLv求出感应电动势,然后应用焦耳定律可以求出线框转动一周的过程中产生的热量.

解答 解:线框转动过程半径切割磁感线产生的感应电动势为:
E=BL$\overline{v}$=BL$\frac{0+v}{2}$=$\frac{1}{2}$BL•ωL=$\frac{1}{2}$BL2ω,
线框进入磁场与离开磁场过程产生感应电流,线框完全进入磁场后没有感应电流,感应电流大小为:
I=$\frac{E}{R}$=$\frac{B{L}^{2}ω}{2R}$,
线框转动一周过程产生的热量为:
Q=I2Rt=($\frac{B{L}^{2}ω}{2R}$)2×R×$\frac{2×\frac{π}{4}}{ω}$=$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{8R}$;
故选:B.

点评 知道线框进入磁场与离开磁场过程产生感应电流、产生热量是解题的前提与关键,应用E=BLv求出感应电动势、应用欧姆定律与焦耳定律即可解题.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,轻杆的一端固定在水平轴上的O点,另一端固定一个小球.小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点.小球可视为质点,下列说法正确的是 (  )
A.小球通过最低点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向上
B.小球通过最高点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向上
C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力方向一定竖直向下
D.小球到达最高点时所受轻杆作用力不可能为零

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示,若把第一个点记作O,另选连续的三个点A、B、C作为测量点,经测量A、B、C各点到O点的距离分别为70.18cm、77.76cm、85.76cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到B点,重力势能的减少量为7.78J,动能的增加量等于7.59J.所有重物的质量为1.00kg(g=10m/s2,计算结果保留三位有效数字)

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6.如图所示,在某一均匀介质中,A、B是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为x=0.3sin(200πt) m,介质中P点与B波源间的距离为20m,两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播,波速都是500m/s,已知介质中P点的振幅为0.6m.
①求波的频率和t=$\frac{1}{1200π}$ s时P点的位移大小.
②如果P点与A波源间的距离大于6m而小于12m,求P点与A波源间的距离.

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13.如图所示,有界匀强磁场与斜面垂直,质量为m的正方形线框静止在倾角为30°的绝缘斜面上(位于磁场外),现使线框获得速度v向下运动,恰好穿出磁场,线框的边长小于磁场的宽度,线框与斜面间的动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,则下列说法正确的是(  )
A.线框完全进入磁场后做匀速运动
B.线框进入磁场的过程中电流做的功大于穿出磁场的过程中电流做的功
C.线框进入和穿出磁场时,速度变化量与运动距离成正比
D.线框进入和穿出磁场时,速度变化量与运动时间成正比

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为R,横边边长为L,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h.初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计.则下列说法中正确的是(  )
A.线框进入磁场时的速度为$\sqrt{gh}$
B.线框穿出磁场时的速度为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.线框通过磁场的过程中产生的热量Q=8mgh-$\frac{8{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$
D.线框进入磁场后,若某一时刻的速度为v,则加速度为a=$\frac{1}{2}$g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4mR}$

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10.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B.一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是(  )
A.此过程中通过线框横截面的电荷量为$\frac{3B{a}^{2}}{2R}$
B.此过程中回路产生的电能为$\frac{3}{4}$mv2
C.此时线框的加速度为$\frac{{9{B^2}{a^2}v}}{2mR}$
D.此时线框中的电功率为$\frac{9{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R}$

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6.如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块(可视为质点)的质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板和小木块连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将小木块拉至木板右端,拉力至少做功为(  )
A.2μmgLB.μmgLC.μ(M+m)gLD.$\frac{μmgL}{2}$

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