题目内容
18．
如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，质量为m、阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒的位移s随时间t变化的关系如图乙所示，其图线为抛物线．则关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、外力F、通过金属棒的电荷量q和a、b两端的电势差Uab随时间t变化的图象，正确的是（ ）| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
分析 由s-t图象写出位移s与时间t的关系式，根据法拉第电磁感应定律分析磁通量与时间的关系．根据法拉第电磁感应定律得到磁通量的变化率与时间的关系式．由欧姆定律得出Uab与时间的关系式，再选择图象．
解答 解：由图线乙为抛物线，可得s=kt2，k是比例系数，所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动；设金属棒长为L，速度为v，加速度为a，根据匀变速直线运动速度时间规律可得：v=at
A、因为金属棒的速度v随时间均匀增大，而B和L不变，由E=BLv=n$\frac{△Φ}{△t}$可知，于产生的感应电动势是随时间均匀增大的，而A图描述磁通量Φ与时间t关系中斜率$\frac{△Φ}{△t}$不变，产生的感应电动势不变，故A错误；
B、根据牛顿第二定律得：F-F安=ma，安培力公式：F安=BIL，闭合电路欧姆定律：E=I（R+r），导体棒切割磁场：E=BLv，匀变速直线运动规律：v=at，以上各式联立得：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}at}{R+r}$+ma，可知F与t为一次函数关系，故B正确；
C、由电流定义式得：q=$\stackrel{__}{I}$△t，闭合电路欧姆定律：$\stackrel{__}{I}$=$\frac{\stackrel{__}{E}}{R+r}$，法拉第电磁感应定律：$\stackrel{__}{E}$=n$\frac{△Φ}{△t}$，可得电量公式：q=$n\frac{△Φ}{R+r}$，而△Φ=BLx，x=$\frac{1}{2}$at2，匝数n=1，所以：q=$\frac{BLa{t}^{2}}{2（R+r）}$，所以q与t为二次函数关系，故C错误；
D、a、b两端的电圧Uab=Ir，闭合电路欧姆定律：I=$\frac{E}{R+r}$，导体棒切割磁场：E=BLv，匀变速直线运动规律：v=at，以上各式联立得：Uab=$\frac{BLat}{R+r}$r，所以Uab与t成正比．故D正确．
故选：BD
点评 本题是一道综合的问题，考查点较多，解决本题的关键在于对乙图的分析，知道金属棒做匀变速直线运动．解决图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义，尤其注意斜率、截距以及图象与横轴围成面积的含义，对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分．
如图1所示，建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处，图2为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是（ ）| A． | 前5s的平均速度是0.5m/s | B． | 整个过程上升高度是30m | ||
| C． | 30～36s材料处于超重状态 | D． | 前10s钢索最容易发生断裂 |
如图（甲）所示，一个U型光滑足够长的金属导轨固定在水平桌面上，电阻R=10Ω，其余电阻均不计，两导轨间的距离l=0.2m，有垂直于桌面向下并随时间变化的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化规律如图（乙）所示．一个电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨两边垂直．在t=0时刻，金属杆紧靠在最左端，杆在外力的作用下以速度v=0.5m/s向右做匀速运动．当t=4s时，下列说法中正确的是（ ）| A． | 穿过回路的磁通量为0.08 Wb | |
| B． | 流过电阻R的感应电流的方向为b→a | |
| C． | 电路中感应电动势大小E=0.02 V | |
| D． | 金属杆所受到的安培力的大小为1.6×10-4N |
| A． | 2s内重力的平均功率为20W | B． | 2s末小球的动能为40J | ||
| C． | 2s内重力的冲量大小为20N•s | D． | 2s末小球的动量大小为40kg•m/s |
如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处干竖直向下的匀强磁场中．现给导体棒一向右的初速度，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图线中，导体棒速度随时间的变化和通过电阻R的电量随导体棒位移的变化描述正确的是（ ）
| A． | 测量周期时，时间t内全振动的次数少数了一次 | |
| B． | 测量周期时，时间t内全振动的次数多数了一次 | |
| C． | 摆线上端固定不牢固，振动中出现松动，使摆线变长 | |
| D． | 在测量摆长时，将细线的长度加上小球的直径作为摆长 | |
| E． | 小球没有在同一竖直面内运动，形成了圆锥摆 |
在“用单摆测重力加速度”的实验中，甲同学的操作步骤：
在光滑的水平地面上水平放置着足够长的质量为M的木板，其上放置着质量为m带正电的物块（电量保持不变），两者之间的动摩擦因数恒定，且M＞m，空间存在着足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某时刻开始它们以大小相同的速度相向运动，如图，取向右为正方向，则下列图象可能正确反映它们以后运动的是（ ）
