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2.如图所示,光滑绝缘的水平面上,一个边长为L的正方形金属框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,下列分析正确的是(  )
A.线框中产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.两过程所用时间相等
D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少

分析 根据楞次定律判断感应电流的方向和安培力的方向.线框进入磁场过程做匀速运动,完全在磁场中运动时做匀加速运动,穿出磁场速度大于进入磁场的速度,线框将做减速运动,出磁场时大于或等于进入磁场时的速度,所用时间将缩短.根据功能关系分析热量关系.

解答 解:A、线框进入磁场和穿出磁场的过程,磁场方向相同,而磁通量变化情况相反,进入磁场时磁通量增加,穿出磁场时磁通量减小,由楞次定律可知,产生的感应电流方向相反.故A正确.
B、根据楞次定律:感应电流总要阻碍导体与磁场间相对运动,可知,安培力方向均水平向左,方向相同.故B错误.
C、线框进入磁场时做匀速运动,完全在磁场中运动时磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力而做匀加速运动,穿出磁场时,线框所受的安培力增大,大于恒力F,线框将做减速运动,刚出磁场时,线框的速度大于或等于进入磁场时的速度,则穿出磁场过程的平均速度较大,则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间,故C错误.
D、根据功能关系可知,进入磁场产生的热量Q1=FL.穿出磁场过程,外力做正功,线框的动能减小,则有FL+△Ek=Q2.故进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量.故D正确.
故选:AD

点评 本题考查分析线框的受力情况和运动情况的能力,关键是分析安培力,根据合力来判断线框的运动情况.

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C.抽油烟机工作时,热水器的实际功率增大
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(1)用游标卡尺测得小铁球直径的示数如图b所示,则小铁球的直径d=6.30mm;
(2)为验证机械能守恒,还需知道的物理量是重力加速度g(填物理量名称及符号),验证机械能守恒的表达式为$gh=\frac{{d}^{2}}{2(△{t}_{2})^{2}}-\frac{{d}^{2}}{2(△{t}_{1})^{2}}$;
(3)由于光电门甲出现故障,某同学实验时只改变光电门乙的高度,进行多次实验获得多组数据,分别计算出各次小铁球通过光电门乙时的速度v,并作出v2-h图象.图(c)中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线a;由图象得出,小铁球初始位置P到光电门甲中心点的高度差约为10cm,(保留两位有效数字).

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