Question

（原創(chuàng)）如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T，質(zhì)量為m=0.04 kg、高h=0.05 m、總電阻R=5 Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車(chē)上，小車(chē)與線圈的水平長(zhǎng)度l相同．當(dāng)線圈和小車(chē)一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度v₁=10 m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直。若小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度v隨車(chē)的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知  （  ）

       A．小車(chē)的水平長(zhǎng)度l=15 cm

       B．磁場(chǎng)的寬度d=35cm

       C．小車(chē)的位移x=10 cm時(shí)線圈中的電流I=7 A

       D．線圈通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J

 

Answer 1

C【解析】本題考查電磁感應(yīng)綜合，意在考查學(xué)生分析綜合能力。從x=5 cm開(kāi)始，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中有感應(yīng)電流，在安培力作用下小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，速度v隨位移x減小，當(dāng)x=15 cm時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)．小車(chē)的水平長(zhǎng)度l=10 cm.，A項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)x=30 cm時(shí)，線圈開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)，則d=30cm－5cm=25cm.，B項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)x=10 cm時(shí)，由圖象知，線圈速度v₂=7 m/s，感應(yīng)電流I==7A，C項(xiàng)正確；線圈左邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，小車(chē)的速度為v₃=2 m/s.，線圈上產(chǎn)生的電熱為Q= （M＋m）（）=5.76J，D項(xiàng)錯(cuò)。