题目内容
10.如图甲所示,两平行金属导轨水平固定在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度的方向竖直向下,导体棒ab垂直导轨放置,且与导轨接触良好,除电阻R外,其余电阻不计.若导体棒始终保持静止,则在0~4s时间内,流过导体棒ab的电流i及其所受的静摩擦力f随时间t变化的图象可能正确的是(规定a→b的方向为电流的正方向,向左的方向为静摩擦力的正方向)( )A. | B. | C. | D. |
分析 回路的磁通量发生变化,导致其产生感应电动势,由于电路闭合从而出现电流,进而导致导体棒产生安培力,而导体棒始终静止,则静摩擦力与安培力平衡.所以由法拉第电磁感应定律可求出感应电流的大小,由楞次定律来判定电流的方向,最终可确定静摩擦力的方向与大小.
解答 解:AB、根据法拉第电磁感应定律$E=\frac{△B}{△t}S$,0~2s内,磁感应强度的变化率恒定,感应电动势大小恒定,由欧姆定律$I=\frac{E}{R}$知感应电流大小恒定,同理2~4s内,磁感应强度的变化率恒定,感应电动势大小恒定,根据楞次定律0~2s通过导体棒的电流为a→b,方向沿正方向,2~4s内通过导体棒的电流为b→a,方向沿负方向,故A错误,B正确;
CD、0~1s内,根据左手定则,受到的安培力向左,导体棒始终静止,受到向右的静摩擦力,由f=BIL,静摩擦力与磁感应强度B成正比,f随B的均匀减小而减小,
1~2s内,磁场方向向上,根据左手定则,受到的安培力水平向右,导体棒始终静止,受到向左的静摩擦力,由f=BIL,静摩擦力与磁感应强度成正比,f随B的均匀增大而增大,2~4s同理分析,故C正确,D错误;
故选:BC
点评 本题表面上要求静摩擦力大小与方向,实际上是确定安培力的方向与大小,所以考查了法拉第电磁感应定律与楞次定律.
练习册系列答案
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20.欧洲强子对撞机于2010年初重新启动后取得了将质子加速到1.18万亿电子伏的阶段性成果,为实现质子对撞打下了坚实基础.如图甲所示,质子经过直线加速器后进入半径一定的环形加速器,在环形加速器中,质子每次经过位置A时都会被加速,当质子的速度达到要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向在匀强磁场中做匀速圆周运动,并最终实现对撞,如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. | 质子在环形加速器中运动时,轨道所在位置的磁场会逐渐减弱 | |
B. | 质子在环形加速器中运动时,轨道所在位置的磁场始终保持不变 | |
C. | 质子在对撞轨道中运动时,轨道所在位置的磁场会逐渐减弱 | |
D. | 质子在对撞轨道中运动时,轨道所在位置的磁场始终保持不变 |
1.如图所示,一个电子由静止经过加速电压U的加速后,水平进入一平行板偏转电场,进入电场时电子速度与极板平行,最后打至荧光屏上的P点,若无偏转电场时电子打至O点.设OP=x,则x与U的x一U图象为( )
A. | B. | C. | D. |
15.据报导,欧洲大型强子对撞机(LHC)定于2008年9月10日开启,并加速第一批质子,该对撞机“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏特.下列说法正确的是( )
A. | 如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速 | |
B. | 如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速 | |
C. | 粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量 | |
D. | 粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量 |
2.汽车以10m/s的速度开始刹车,刹车中加速度大小为2m/s2.下列关于汽车运动情况的说法中正确的是( )
A. | 刹车后6s末的速度为2m/s | |
B. | 刹车后6s内的位移为25m | |
C. | 刹车中整个位移中点的速度约为7.1m/s | |
D. | 停止前最后第3s、第2s、最后1s的位移之比为1:3:5 |
19.有一个质量为4kg的质点在x-y平面内运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. | 质点做匀变速直线运动 | B. | 质点所受的合外力为22 N | ||
C. | 2 s时质点的速度为6 m/s | D. | 0时刻质点的速度为5 m/s |