11.如图,光滑绝缘水平面上
两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场,宽度均为
,磁感应强度方向相反,大小分别为
、
和
处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框
,边长为
,质量为
,总电阻为
,以初速度
从左侧进入磁场,沿
轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直,
边始终与磁场边界平行,线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则()

A.
首次进入磁场时线框的加速度大小
B.
每次经过
时,电势差
C.
与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小
D.线框停止处,穿过线框的磁通量为0
12.一定质量的理想气体由状态
经状态
、
变化到状态
图像如图所示,则()

A.状态
的温度比状态
的高
B.状态
的内能比状态
的大
C.
、
过程气体对外做的功相等
D.
过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量

【答案】AC
【详解】A.
首次进入磁场时,
切割磁感线,感应电动势
感应电流
所受的安培力
根据牛顿第二定律
联立可得
首次进入磁场时线框的加速度大小
,故A正确;
B.
每次经过
时,都是
切割磁感线,设感应电动势为
,则
(根据右手定则可知要么都为正,要么都为负)
可知
每次经过
时,电势差
,故B错误;
C.线框
进入磁场Ⅰ过程中,根据动量定理有
又
可得
线框
从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中,根据动量定理
又
可得
线框
离开磁场Ⅱ过程中,根据动量定理
又
可得
线框
穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程,线框
速度变化量
根据
可得线框
与右侧挡板碰撞前的速度大小为
根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞,可知
与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小
,故C正确;
D.根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ,线框
速度变化量为
根据计算可知线框
完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ144次后,速度为
又144为偶数,可知线框
第145次由左侧进入磁场Ⅰ,刚好完全进入磁场Ⅱ时,速度变化量为
可知线框
恰好停在磁场Ⅱ区域,穿过线框的磁通量为
,故D错误。
故选AC。
【答案】BD
【详解】A.根据题意,由图可知,从
过程中,气体的压强不变,气体做等压变化,由于气体体积增大,则气体温度升高,可知,状态a的温度比状态b的低,故A错误;
B.从
过程中,结合图像,由理想气体状态方程有
解得
可知,状态b的温度比状态c的高,则状态b的内能比状态c的大,故B正确;
C.根据
图像的面积表示气体做功,由图可知,
过程中,气体对外做功为

过程中,气体对外做功为
可知,
、
过程气体对外做的功不相等,故C错误;
D.由图可知,
过程气体的压强不变,气体做等压变化,由于气体体积增大,则气体温度升高,气体的内能增大,由热力学第一定律可知,
过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量,故D正确。
故选BD。
