题目内容
分析:棒切割磁感线会产生电动势,形成感应电流所以金属杆会受到安培力.当棒处于匀速时棒受力平衡,由已知条件可求出安培力大小,根据受力平衡即可解出金属杆受到的拉力;结合电功率表达式即可找到功率与位移的关系式.
解答:解:设导轨宽度为L,磁场大小为B,金属杆运动的加速度为a,金属杆某时刻的速度为V,
则金属杆受到的安培力为:F安=BIL=B
L ①
由于金属杆从静止开始做匀加速运动,所以某时刻的速度:V=at ②
把②代入①整理:F安=
当棒处于匀速时棒受力平衡,所以拉力F=F安=
,即F与时间t成正比例,故B正确,A错误.
线框中感应电流的瞬时功率:P=I2R═(
)2 R=
=
=
所以功率与位移成正比,故C正确.
故选:BC
则金属杆受到的安培力为:F安=BIL=B
| BLV |
| R |
由于金属杆从静止开始做匀加速运动,所以某时刻的速度:V=at ②
把②代入①整理:F安=
| B2L2at |
| R |
当棒处于匀速时棒受力平衡,所以拉力F=F安=
| B2L2at |
| R |
线框中感应电流的瞬时功率:P=I2R═(
| BLV |
| R |
| B2L2V2 |
| R |
| B2L2(at)2 |
| R |
| 2B2L2ax |
| R |
所以功率与位移成正比,故C正确.
故选:BC
点评:此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式,推导出适合图象的表达式.
练习册系列答案
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