4 电磁感应中的动力学和能量问题1.如图,在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为 d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列 v t 图象中,可能正确描述上述过程的是()答案:D2.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和 2L 的两只闭合线框 a 和 b,以相同的速度从磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若外力对环做的功分别为Wa、Wb,则 Wa∶Wb为()A.1∶4C.1∶1答案:AB.1∶2D.不能确定- 1 -解析:根据能量守恒可知,外力做的功等于产生的电能,而产生的电能又全部转化为焦耳热BLvWa=Qa=Ra2LB·2Lv· ,Wb=Qb=vRb22L· v由电阻定律知 Rb=2Ra,故 Wa∶Wb=1∶4
A 项正确.3.如图所示,光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场,磁场宽度为2L、磁感应强度为B.正方形线框 abcd的电阻为 R,边长为 L,线框以与 ab 垂直的速度 3v 进入磁场,线框穿出磁场时的速度为 v,整个过程中 ab、cd 两边始终保持与磁场边界平行.则线框全部进入磁场时的速度为()A.1
5v答案:BB.2vD.2
2v4.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数 n=100,线圈面积 S=200 cm ,线圈的电阻 r=1 Ω ,线圈外接一个阻值 R=4 Ω 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.下列说法中正确的是有()2A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻 R 两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻 r 消耗的功率为 4×10 WD.前 4 s 内闭合回路产生的热