题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcdt=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为iad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列iUF随运动时间t变化关系图像正确的是

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】试题分析:根据物理规律得到物理量的表达式,再选择图象是研究图象问题常用的思路,采用数学上数形结合的思维方法.

金属杆的速度与时间的关系式为,a是加速度.由得,感应电流与时间的关系式为B、L、a均不变,当时间内,感应电流为零,时间内,电流I与t成正比,时间后无感应电流,故AB错误;由得,感应电流与时间的关系式为,当时间内,感应电流为零,ad的电压为零,时间内,电流I与t成正比,,电压随时间均匀增加,时间后无感应电流,但有感应电动势,电压随时间均匀增加,故C正确;根据推论得知:金属杆所受的安培力为,由牛顿第二定律得,得,当时间内,感应电流为零,,为定值,时间内,F与t成正比,F与t是线性关系,但不过原点,时间后无感应电流,,为定值,故D错误.

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