题目内容
如图所示,水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R,有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动,匀强磁场方向竖直向下,轨道与金属杆的电阻不计并接触良好,则能反映R中的感应电流I和外力F随时间t变化规律的图象是( )
分析:金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动,由运动学公式得到金属杆的速度与时间的关系式,根据感应电动势公式E=BLv和欧姆定律I=
得出感应电流与时间的关系式.根据推论:安培力FA=
,由牛顿第二定律求得F与t的关系式.即可选择图象.
E |
R |
B2L2v |
R |
解答:解:A、C由题得到,金属杆的速度与时间的关系式为v=at,a是加速度.由E=BLv和I=
得,感应电流与时间的关系式为
v=
t,B、L、a均不变,则I与t成正比.故A正确,C错误.
B、D根据推论得知:金属杆所受的安培力为FA=
,由牛顿第二定律得
F-FA=ma,得 F=
t+ma
可知,F与t是线性关系,而且是增函数.故B正确,D错误.
故选AB
E |
R |
v=
BLa |
R |
B、D根据推论得知:金属杆所受的安培力为FA=
B2L2v |
R |
F-FA=ma,得 F=
B2L2a |
R |
可知,F与t是线性关系,而且是增函数.故B正确,D错误.
故选AB
点评: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.
练习册系列答案
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如图所示,水平光滑的平行金属导轨左端接有电阻R,匀强磁场方向竖直向下,质量一定的金属棒OO'垂直于导轨放置,现使棒以一定的初速度v向右运动,当金属棒通过位置a、b时速度分别是va、vb,到位置c时刚好静止,导轨和金属棒的电阻不计,ab=bc,则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中( )
A、金属棒的加速度相等 | B、通过电阻R的电荷量相等 | C、电阻R上产生的焦耳热相等 | D、速度变化量相等 |
如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.若使棒以一定能初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止,设金属导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等,则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中( )
A、回路中产生的内能相等 | B、棒运动的加速度相等 | C、安培力做功相等 | D、通过棒横截面积的电荷量相等 |