問題詳情:
如圖所示,在豎直方向上有四條間距均為L=0.5 m的水平虛線L1、L2、L3、L4,在L1L2之間、L3L4之間存在勻強磁場,大小均為1 T,方向垂直於紙面向裏。現有一矩形線圈abcd,長度ad=3 L,寬度cd=L,質量為0.1 kg,電阻為1Ω,將其從圖示位置靜止釋放(cd邊與L1重合),cd邊經過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動,整個運動過程中線圈平面始終處於豎直方向,cd邊水平。(g=10 m/s2)則( )
A.cd邊經過磁場邊界線L1時通過線圈的電荷量為0. 5 C
B.cd邊經過磁場邊界線L3時的速度大小為4 m/s
C.cd邊經過磁場邊界線L2和 L4的時間間隔為0.25s
D.線圈從開始運動到cd邊經過磁場邊界線L4過程,線圈產生的熱量為0.7J
【回答】
【*】BD
【命題立意】本題旨在考查導體切割磁感線時的感應電動勢、焦耳定律。
【解析】A、邊從運動到,通過線圈的電荷量為:,故A錯誤;
B、邊經過磁場邊界線時恰好做勻速直線運動,根據平衡條件有:
而,聯立兩式解得:,故B正確;
C、邊從到的過程中,穿過線圈的磁通量沒有改變,沒有感應電流產生,不受安培力,線圈做勻加速直線運動,加速度為,設此過程的時間為
此過程的逆過程為勻減速運動,由運動學公式得:
邊從到的過程做勻速運動,所用時間為:,故邊經過磁場邊界線和的時間間隔為,故C錯誤;
D、線圈從開始運動到邊經過磁場邊界線過程,根據能量守恆得:,故D正確。
故選:BD
知識點:專題八 電磁感應
題型:多項選擇