题目内容
如图所示,直角三角形ABC是由同种金属材料制成的线框,线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内.现用外力将线框ABC匀速向右拉进磁场,至AB边进入磁场前,设线框中产生的感应电动势为E、AB两点间的电势差为U、线框受安培力的合力为F、回路中消耗的电功率为P,则与这一过程相符合的各物理量与图示位移的关系图象是( )
A、 | B、 | C、 | D、 |
分析:根据切割的有效长度,求出感应电动势的表达式,通过闭合回路欧姆定律求出AB两点间电势差的表达式,根据安培力的大小公式,结合有效长度求出线框所受安培力的表达式,根据功率的表达式,求出功率与x的关系式,从而判断图象的正误.
解答:解:A、设∠ACB=θ,切割的有效长度为xtanθ,则感应电动势的大小E=Blv=Bxvtanθ,电动势与x成正比.故A错误.
B、回路中的电流I=
,则AB两点间的电势差U=IRAB=Bxvtanθ?
,与x成正比.故B正确.
C、线框所受安培力F=BIL=B?
xtanθ=
,与x平方成正比.故C错误.
D、回路中消耗的电功率为P=
=
,与x的平方成正比.故D错误.
故选:B.
B、回路中的电流I=
E |
R总 |
RAB |
R总 |
C、线框所受安培力F=BIL=B?
Bxvtanθ |
R总 |
B2x2vtan2θ |
R总 |
D、回路中消耗的电功率为P=
E2 |
R总 |
B2x2v2tan2θ |
R总 |
故选:B.
点评:判断图象的正误,关键得出两个物理量之间的关系式,这是解决此类问题常用的方法.
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