【解析】 线框A不闭合,故无感应电流,做自由落体运动,线框B、C均受阻碍,落地时间比A长,故选项A、B错,D对;设S为导线的横截面积,l为线框的边长,B、C线框的下边同时进入磁场时速度相同,设为v,线框的质量为m=ρ密4lS,线框受到的安培力为:
F=BIl=,其中R=ρ,
所以线框刚进入磁场时的加速度为:
a==-g,即B、C的加速度相同,它们应同时落地,选项C错误.
【答案】 D
5.
把一个矩形线圈从理想边界的匀强磁场中的匀速拉出来,如图所示,第一次为v1,第二次为v2,且v2=2v1,求:两种情况下拉力做的功W1与W2之比;拉力的功率P1与P2之比;线圈中产生的焦耳热Q1与Q2之比( )
A.= B.=
C.= D.=
【解析】 由题意知线框被匀速拉出,所以有:F=F安=BIL①
由法拉第电磁感应定律得:I=②
①②两式联立得F=
拉力做功为W=s,所以两种情况下拉力的做功W1与W2之比为==;
由公式P=Fv可得,两种情况下拉力的功率P1与P2之比==;
由公式Q=Pt和t=可得,两种情况下线圈中产生的焦耳热Q1与Q2之比为===.
【答案】 AD
6.
如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A. B.
C. D.