题目内容

【题目】如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（　　）

A.t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b

B.t=3s时金属杆的速率为3m/s

C.t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W

D.0~5s内通过R的电荷量为2.5C

【答案】BD

【解析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为

用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；

B．由图可知，t=3s时，电压表示数为

则有

得

由公式得

故B正确；

C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为

由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为

根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有

得

此时F的瞬时功率为

故C错误；

D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为

通过R的电荷量为

故D正确。

故选BD。

练习册系列答案
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D. 这不可能，A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

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A. 螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管

B. 螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

C. 磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

D. 磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关________（选填选项前的字母）。

A. 螺线管的匝数

B. 磁铁的磁性强弱

C. 磁铁运动的方向

D. 磁铁运动的速度大小

（3）小红又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管与电流计构成闭合电路，螺线管套在螺线管的外面，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同速度移动滑动变阻器的划片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是__________（选填选项前的字母）。

A. 螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小

B. 螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动方向

C. 螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小

D. 螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向

（4）在（3）的研究中，完成实验后未断开开关，也未把两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除________（选填“”或“”）螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因：____________。

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A.光束I、II、III为单色光

B.改变α角，光束I、II、III仍保持平行

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(1)求x轴上能接收到粒子的区域长度L1；

(2)x轴上存在某些区域，在这些区域中均能被不同角度射出的两个粒子打中，求该区域的长度L2；

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