题目内容
3．
如图所示，水平方向的匀强磁场分布在宽为2L的某矩形区域内，该区域的上下边界MN，PQ是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd，从ab边距离磁场上边界MN的高度为$\frac{L}{3}$的A处由静止释放．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动．以MN上O点为坐标原点，竖直向下为x坐标轴．如图所示，规定逆时针方向为感应电流的正方向．则以下关于线框中的感应电流i与ab边的位置坐标x间的关系图象中，可能正确的是（ ）| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
分析 本题分三段研究线框中感应电流，可根据E=BLv、I=$\frac{E}{R}$，得到感应电流与速度的关系，通过分析速度的变化，来分析感应电流的变化，即可作出选择．
解答 解：据题意，
x在0-L内，线框的ab边到达MN时刚好做匀速直线运动，线框中产生的感应电流为 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，可知I保持不变，根据楞次定律判断可知，I的方向沿逆时针方向，为正；
x在L-2L内，磁通量不变，没有感应电流产生，I=0，线框不受安培力，只受重力而做匀加速直线运动；
x在2L-3L内，线框穿出磁场，根据楞次定律判断得知感应电流沿顺时针方向，为负值．由于速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，所以安培力大于其重力而减速运动，随着速度减小，安培力减小，合力减小，加速度随之减小，所以线框做加速度减小的变减速运动．速度减小，感应电流减小，而且加速度减小，速度的变化率减小，则电流的变化率随之减小，所以i-x的切线斜率减小．线框刚出磁场时安培力最小等于重力，速度最小等于进入磁场时的速度，所以感应电流最小值不小于进入磁场时的电流值，故D正确，ABC错误．
故选：D．
点评 解决本题的关键正确分析线框的运动情况，掌握切割产生的感应电动势公式和欧姆定律公式，会通过楞次定律判断感应电流的方向，通过表达式分析和选择图象．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
13．万有引力定律和库仑定律都遵循平方反比规律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比．例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=$\frac{F}{q}$；在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距离地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）
| A． | G$\frac{Mm}{{（2R）}^{2}}$ | B． | $\frac{g}{4}$ | C． | G$\frac{M}{2R}$ | D． | $\frac{g}{2}$ |
如图所示，直立的弹簧下端固定在地面上，在距弹簧上端h=1m处有一个质量m=200g的钢球自由下落，落到弹簧上以后，弹簧的最大压缩量为10cm，若球与弹簧碰撞时无能量损失，g取10m/s2，求：
11．
如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出．一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球（ ）
如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出．一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球（ ）| A． | 一定带正电 | B． | 受到电场力的方向一定水平向右 | ||
| C． | 从a到b过程，克服电场力做功 | D． | 从a到b过程中可能做匀加速运动 |
18．关于微观的原子（分子），下列说法正确的是（ ）
| A． | 卢瑟福在α散射实验中，没有得出原子核是由质子和中子组成的结论 | |
| B． | 光电效应中所产生的光电子源于核内部 | |
| C． | 当分子间有分子力时，随着分子间距增加分子间的引力减小，斥力减小 | |
| D． | 核反应是原子（分子）级别上的电荷转移过程 |
8．
英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空问激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的磁场，环上套一带电荷量为q的质量为m的小球，已知磁感应强度大小B随时间均匀增加，其变化率为k，由此可知（ ）
英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空问激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的磁场，环上套一带电荷量为q的质量为m的小球，已知磁感应强度大小B随时间均匀增加，其变化率为k，由此可知（ ）| A． | 环所在处的感生电场的电场强度的大小为$\frac{kr}{2}$ | |
| B． | 小球在环上受到的电场力为kqr | |
| C． | 若小球只在感生电场力的作用下运动，则其运动的加速度为$\frac{2πkqr}{m}$ | |
| D． | 若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做的功大小是πr2qk |
15．
如图所示，在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场，将一质量为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度为g，则（ ）
如图所示，在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场，将一质量为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度为g，则（ ）| A． | 电场强度的大小为$\frac{mg}{q}$ | |
| B． | 小球初速度的大小为$\sqrt{\frac{g}{2k}}$ | |
| C． | 小球通过点P时的动能为$\frac{5mg}{4k}$ | |
| D． | 小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少$\frac{\sqrt{2}mg}{k}$ |
12．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（ ）
| A． | 一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变 | |
| B． | 物体的内能是物体的动能和重力势能的总和 | |
| C． | 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 | |
| D． | 外界对物体做功，物体的内能可能减少 |