题目内容
如图所示,水平面内有一平行金属导轨(足够长),导轨光滑且电阻不计,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接触良好.导轨所在空间存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直,时,将开关S由1掷向2,分别用、、和表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小,则下图所示的图象中正确的是
D
解析试题分析:首先分析导体棒的运动情况:开关S由1掷到2,电容器放电后会在电路中产生电流.导体棒通有电流后会受到安培力的作用,会产生加速度而加速运动.导体棒切割磁感线,速度增大,感应电动势增大,则电路中电流减小,安培力减小,加速度减小.因导轨光滑,所以在有电流通过棒的过程中,棒是一直加速运动(变加速)加速度逐渐减小,速度逐渐增大.当感应电动势等于电容器的电压时,电路中无电流,达到一种平衡时,导体棒做匀速运动,加速度为零,速度达到最大值,所以C错误D正确.当棒匀速运动后,棒因切割磁感线有电动势,所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值,即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到0).这时电容器的电压等于棒的电动势数值,棒中无电流,故A,B错误。
考点:导体切割磁感线时的感应电流
如图所示,粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为,宽为L,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B,导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2,质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中( )
A.R1和R2发热功率之比P1:P2=R2:R1 |
B.导体棒匀速运动时的速度 |
C.安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量 |
D.重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量 |
如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右 |
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右 |
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左 |
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左 |
闭合回路由电阻R与单匝导线框组成,其面积大小为S,内部磁场大小按B-t图变化,方向如图,且B-t图线的斜率为K,则回路中
A.感应电流的方向为顺时针方向 |
B.感应电流的电流强度越来越大 |
C.磁通量的变化率越来越大 |
D.产生的感应电动势大小为KS |
一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放人管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度可能是( )
A.逐渐增大到定值后保持不变 |
B.逐渐增大到一定值时又开始碱小.然后又越来越大 |
C.逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变 |
D.逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值之后在一定区间变动 |