[题目]如图甲所示.abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框.金属线框的质量为 m.电阻为 R. 在金属线框的下方有一匀强磁场区域.MN 和 PQ 是匀强磁场区域的水平边界.并与线框的 bc 边平行.磁场方向垂直于线框平面向里.现使金属线框从 MN 上方某一高度处由静止开始下落.如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的 v-t 图象.图中字母均为已知� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m，电阻为 R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和 PQ 是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的 bc 边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN 上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的 v-t 图象，图中字母均为已知量重力加速度为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )

A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿 adcba 方向

B. 金属线框的边长为 v1(t2-t1)

C. 磁场的磁感应强度为

D. 金属线框在 0-t4 的时间内所产生的热量为

【答案】BCD

【解析】

金属框进入磁场前做匀加速运动，由图线与时间轴所围的面积读出金属框初始位置的bc边到边界MN的高度；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长；由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重力和安培力平衡，列式可求出B．由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热量．

金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故A错误；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，故金属框的边长：l=v1（t2-t1）；故B正确；在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，，又 l=v1（t2-t1）。联立解得：；故C正确；t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgυ1（t2-t1）；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q2=mgl+m(v32v22)=mgυ1（t2-t1）+m(v32v22)；故Q=Q1+Q2=2mgυ1（t2-t1）+m(v32v22)；故D正确；故选BCD。

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（1）前2s内金属块和木板的加速度；

（2）从t=0到金属块速度减小到0的过程中木板在斜面上的位移（此过程金属块始终未离开木板，计算结果保留三位有效数字）。

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②在管道运动全程中获得的最大速度．

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(1)合上开关S1前，应将滑片P置于__________(填“d”或“e”)端。

(2)断开开关S2，合上S1；调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A1的示数为0．50A，此时单位长度电阻丝的电压u=________V／m；

(3)保持S1闭合，合上S2；滑动滑片c改变ac的长度L，同时调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A1的示数保持0．50A不变，电流表A2的示数记为I；

(4)若电流表内阻不计，滑片c在ab的中点时，电流表A2的示数I=0．50A，则Rx=__Ω；

(5)若电流表的内阻不能忽略，重复(3)的操作，测出多组L和I值，描出的L—I图线如图乙所示。若图线斜率为k，电流表A1和A2的内阻均为RA，则电阻Rx=__________(用“u、RA、k"表示)；从实验原理角度说明图线不过原点的原因是________(填“电流表A1有内阻”或“电流表A2有内阻”)。