边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图9-3-4乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图像.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图像中坐标轴上所标出的字母v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量.下落过程中bc边始终水平根据题中所给条件,以下说法正确的是.
图9-3-4
fA.可以求出金属框的边长B.线框穿出磁场时间t4-t3等于进入磁场时间t2-t1C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等解析由线框运动的v-t图像,可知0~t1线框自由下落,t1~t2线框进入磁场,t2~t3线框在磁场中只受重力作用加速下降,t3~t4线框离开磁场.线框的边长l=v3t4-t3选项A正确;由于线框离开时的速度v3大于进入时的平均速度,因此线框穿出磁场时间小于进入磁场时间,选项B错;线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向都竖直向上,11选项C正确;线框进入磁场mgl=Q1+mv22-mv12,线框离开磁场mgl=Q2,可见Q1Q2,22选项D错.答案AC5.如图9-3-5甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图9-3-5乙所示,PQ能够始终保持静止,则0~t2时间内,PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是取平行斜面向上为正方向
图9-3-5
解析在0~t2内,磁场随时间均匀变化,故回路中产生的感应电流大小方向均恒定,所以PQ受到的安培力F=BIL∝B,方向先沿斜面向上,t1时刻之后方向变为沿斜面向下,故A项正确,B项错;静摩擦力f=mgsi
θ-BIL,若t=0时刻,mgsi
θBIL,则f刚开始时沿斜面向上,若t=0时刻,mgsi
θBIL,则f刚开始时沿斜面向下,C、D都有可能正确极限思维法.答案ACD
6.如图9-3-6甲,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场变化规律如图9-3
f-6乙所示,面积为S的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R相连.若金属框的电阻R为,则下列说法正确的是2.
图9-3-6A.流过电阻R的感应电流由a到bB.线框cd边受到的安培力方向向下2B0SC.感应电动势大小为t02B0SD.ab间电压大小为3t0解析本题考查电磁感应及闭合电路相关知识.由乙图可以看出磁场随时间均匀增加,根据楞次定律及安培定则可知,感应电流方向r