题目内容
3.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.t=0时对棒施一平行于导轨的外力F,棒由静止开始沿导轨向上运动,通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示.下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、金属棒ab加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象错误的是( )A. | B. | C. | D. |
分析 由电流图象写出电流与时间的关系式,根据法拉第电磁感应定律分析磁通量与时间的关系.
根据欧姆定律知速度与时间关系,从而知加速度与时间关系.
根据牛顿运动定律知F与时间的关系式.
根据推论q=It得到电量q与时间的关系式,再选择图象.
解答 解:由电流图象得,I=kt,k是比例系数.设金属棒长为L.
A、由图看出,通过R的感应电流随时间t增大,根据法拉第电磁感应定律得知,穿过回路的磁通量是非均匀变化的,Φ-t应是曲线.故A错误.
B、由I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{BLv}{R+r}$=kt知v与时间t成正比,知加速度不变,故B错误;
C、由牛顿运动定律知F-F安-mgsinθ=ma,知F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$+mgsinθ+ma,v随时间均匀增大,其他量保持不变,故F随时间均匀增大,不是时间的平方,故C错误;
D、通过导体棒的电量为:q=It=kt2,故q-t2图象为过原点直线,故D正确.
本题选择错误的,故选:ABC.
点评 对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义,尤其注意斜率、截距的含义,对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析.
练习册系列答案
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A. | 输电线上的电流I=$\frac{U}{R}$ | |
B. | 输电线上的电流I=$\frac{{P}_{0}}{U}$ | |
C. | 输电线上损失的功率P=($\frac{{P}_{0}}{U}$)2R | |
D. | 若送电电压提高到原来的n倍,输电线上损失的功率为原来的$\frac{1}{{n}^{2}}$ |
18.如图所示,在直角三角形ABC内分布着磁感应强度B=4×10-4T的匀强磁场,磁场方向垂直三角形所在平面向外.在AB边上的D点有一粒子源向磁场区域内以不同的速率发射比荷$\frac{q}{m}$=2.5×105C/kg的带正电的粒子,粒子的发射速度均垂直于AB边,已知AB=3$\sqrt{3}$cm,AD=$\sqrt{3}$cm,∠A=$\frac{π}{6}$,下列说法正确的是( )
A. | 速率v>$\sqrt{3}$m/s的粒子一定从AC边射出 | |
B. | 速率v<$\sqrt{3}$m/s的粒子可能从AD之间射出 | |
C. | 速率v<$\sqrt{3}$m/s的粒子可能从 BC边射出 | |
D. | 速率v<$\sqrt{3}$m/s的粒子一定从DB之间射出 |
15.下雪天,在高速公路上卡车以72km/h的速度匀速进行驶,司机突然发现前方停着一辆出故障的桥车,他将刹车踩到底,车轮抱死,但卡车仍向前滑行50m撞上桥车,且推着它又滑行了8m才停下.假设两车与雪地之间的动摩擦因数相同,已知卡车的质量是桥车的质量的4倍,则:( )
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B. | 卡车的质量如果增加,有可能两车不相撞 | |
C. | 车与雪地的动摩擦因数为0.32 |
13.(多选)如图所示,在内壁光滑的圆筒内有一根原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的一端固定在圆筒底部,另一端系着质量为m的小球.现让圆筒绕通过底部的竖直轴在水平面内从静止开始加速转动,当弹簧长度达到2L时即让圆筒保持此时的转速匀速转动.已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为其形变量.下列对上述过程的分析正确的是( )
A. | 小球和弹簧组成的系统机械能守恒 | B. | 圆筒匀速转动的角速度为$\sqrt{\frac{k}{2m}}$ | ||
C. | 弹簧对小球做的功为$\frac{1}{2}$kL2 | D. | 圆筒对小球做的功为$\frac{3}{2}$kL2 |