Question

（原創）如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強磁場磁感應強度B=1.0 T，質量為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量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同．當線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v₁=10 m/s進入磁場，線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車運動的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據以上信息可知  （  ）

       A．小車的水平長度l=15 cm

       B．磁場的寬度d=35cm

       C．小車的位移x=10 cm時線圈中的電流I=7 A

       D．線圈通過磁場的過程中線圈產生的熱量Q=1.92J

 

Answer 1

C【解析】本題考查電磁感應綜合，意在考查學生分析綜合能力。從x=5 cm開始，線圈進入磁場，線圈中有感應電流，在安培力作用下小車做減速運動，速度v隨位移x減小，當x=15 cm時，線圈完全進入磁場，小車做勻速運動．小車的水平長度l=10 cm.，A項錯；當x=30 cm時，線圈開始離開磁場，則d=30cm－5cm=25cm.，B項錯；當x=10 cm時，由圖象知，線圈速度v₂=7 m/s，感應電流I==7A，C項正確；線圈左邊離開磁場時，小車的速度為v₃=2 m/s.，線圈上產生的電熱為Q= （M＋m）（）=5.76J，D項錯。