题目内容
6.如图所示,空间存在有界的匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁场的上下边界水平,宽度为L;一边长为L的正方形线框自磁场边界上方某处自由下落,线框自开始进入磁场区域到全部离开磁场区域的过程中,下列关于线框速度和感应电流随时间变化的图象可能正确的是(线框下落过程中始终在同一竖直平面内,且底边保持与磁场边界平行)( )A. | B. | C. | D. |
分析 分析线框进入磁场时的速度大小,从而分析安培力与重力的关系,由此得到速度或电流随时间的变化关系,进而得解.
解答 解:A、设金属框的电阻为R,如果进入磁场时安培力与重力相等,即$mg=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,则线框穿出磁场的过程中速度不变,A正确;
B、如果线框进入磁场时安培力小于重力,则速度增大的过程中,安培力增大,根据牛顿第二定律可得mg-F安=ma,则线框加速运动的过程中加速度逐渐减小,速度图象的斜率减小,B错误;
C、如果线框进入磁场时安培力大于重力,则进入磁场做减速运动,根据欧姆定律可得i=$\frac{E}{R}=\frac{BL({v}_{0}-at)}{R}=\frac{BL{v}_{0}}{R}-\frac{BLa}{R}t$,由于a逐渐减小,所以图象的斜率逐渐减小,C错误;
D、如果线框进入磁场时安培力小于重力,则进入磁场做加速运动,根据欧姆定律可得i=$\frac{E}{R}=\frac{BL({v}_{0}+at)}{R}=\frac{BL{v}_{0}}{R}+\frac{BLa}{R}t$,由于a逐渐减小,所以图象的斜率逐渐减小,当安培力等于重力时做匀速直线运动;D正确;
故选:AD.
点评 本题主要是考查法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律的综合应用,解答本题的关键是弄清楚线框的运动情况和受力情况,根据牛顿第二定律列方程进行分析.
练习册系列答案
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16.如图所示,在水平天花板的A点固定一根竖直轻杆,杆的下端固定一滑轮O,一细线跨过滑轮,上端固定在天花板的B点,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角为θ=30°,系统保持静止,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A. | 细线对滑轮的作用力大小是G | B. | 细线对滑轮的作用力大小是$\frac{\sqrt{3}G}{2}$ | ||
C. | 细线BO对天花板的拉力大小是G | D. | 细线BO对天花板的拉力大小是$\frac{G}{2}$ |
17.声波与光波( )
A. | 都是电磁波 | B. | 都能在真空中传播 | ||
C. | 都需要介质 | D. | 都能发生干涉现象 |
14.一闭合金属线框MNPQ的两边接有电阻R1、R2,框上垂直MN、QP放置一金属棒AB,棒与框接触良好,整个装置放在如图所示的匀强磁场中.当用外力使AB棒右移时( )
A. | 穿过线框的磁通量不变,线框内没有感应电流 | |
B. | 线框内有感应电流,电流方向沿MNPQM | |
C. | 线框内有感应电流,电流方向沿MQPNM | |
D. | 线框内有感应电流,左半边沿AMQBA方向,右半边沿ANPBA方向 |
18.整个环球之旅,飞机运动的路程和位移分别是( )
A. | 0,0 | B. | 0,35000km | C. | 35000km,0 | D. | 35000km,35000km |
15.质量为m和M的两个物块A、B,中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧,弹簧与A、B不相连,它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动,总动量为P,弹簧的弹性势能为EP;某时刻轻绳断开,弹簧恢复到原长时,A刚好静止,B向右运动,与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起,则( )
A. | 弹簧弹力对A的冲量大小为$\frac{m}{M+m}$P | B. | 弹簧弹力对B做功的大小为EP | ||
C. | 全过程中机械能减小量为EP | D. | B、C的最终速度为$\frac{P}{2M}$ |