题目内容
5.如图甲所示,在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨cd、eg,端点d、e之间连接一电阻R,金属杆ab静止在金属框架上,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中.导轨及杆ab的电阻忽略不计.现对杆ab施加一沿dc方向的外力F,使杆ab中的电流i随时间t的图象如图乙所示.运动中杆ab始终垂直于导轨且接触良好.下列关于外力F、杆ab受到的安培力功率大小P随时间t变化的图象,可能正确的是( )| A. | B. | C. | D. |
分析 应用E=BLv求出感应电动势,应用欧姆定律求出电流,应用安培力公式求出安培力,应用P=Fv求出功率,然后分析图示图象答题.
解答 解:杆ab切割磁感线产生的感应电动势:e=BLυ,
感应电流:i=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$,
由图乙所示图象可得:i=kt,
解得杆ab的速率:υ=$\frac{kR}{BL}$t,
杆ab的加速度:a=$\frac{kR}{BL}$不变,
对杆ab,由牛顿第二定律有:
F-BiL=ma,解得:F=BLkt+m$\frac{kR}{BL}$,故A、B错误;
杆ab受到的安培力功率大小:P=BiL•υ=k2Rt2,故C正确,D错误.
故选:C.
点评 解决本题的关键是由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力的表达式,是常规问题,要熟悉解题思路.
练习册系列答案
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5.
一列简谐波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6s时刻的波形图如图虚线所示,a,b,c,P,Q是介质中的质点.则以下说法正确的是( )
| A. | 这列波的波速可能为50m/s | |
| B. | 质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm | |
| C. | 如果T=0.8s,则当t+0.5s时刻,质点b、P的位移相同 | |
| D. | 如果T=0.8s,则当t+0.4s时刻开始计时,则质点c的振动方程为x=0.1sin(πt)m |
13.
如图为一段光纤,绿光以一定的入射角从一端射入,在光纤的侧面恰好发生全反射.当分别用紫光和红光沿绿光原来的入射方向射入光纤时,下列判断正确的是( )
| A. | 紫光在侧面也能发生全反射,紫光在光纤中传播速度比绿光慢 | |
| B. | 紫光在侧面也能发生全反射.紫光在光纤中传播速度比绿光快 | |
| C. | 红光在侧面也能发生全反射,红光在光纤中传播速度比绿光慢 | |
| D. | 红光在侧面也能发生全反射,红光在光纤中传播速度比绿光快 |
20.
图为μ氢原于(μ子与质子构成)的能级示意图.若用光子能量2360~2380ev范围内的光去照射大量处于基态的μ氢原子,根据玻尔理论.下列判断正确的是.( )
| A. | 照射光光子不可能被基态μ氢原于吸收 | |
| B. | 可能被基态μ氢原子吸收的不同频率的光子最多有6种 | |
| C. | 吸收照射光光子后的μ氢原子可辐射出不同频率的光子最多有3种 | |
| D. | 吸收照射光光子后的μ氢原子可辐射出不同频率的光子最多有6种 |
10.
如图所示,在长直木板上表面右端放有一铁块,现使木块右端由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面间的夹角α变大),保持左端不动,则木板在转动过程中铁块受到的摩擦力将( )
| A. | 先减小后增大 | B. | 先增大后减小 | C. | 一直增大 | D. | 一直减小 |
17.
一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断中正确的是( )
| A. | 波沿x轴正方向传播,且波速为10m/s | |
| B. | 波沿x轴负方向传播,且波速为10m/s | |
| C. | 从图示位置开始计时,在t=6s时刻,质点Q偏离平衡位置的位移y=-10cm | |
| D. | 从图示位置开始计时,经过t=3s,质点M的速度为-v | |
| E. | 质点N与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 |
14.下列说法中正确的有( )
| A. | 不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的 | |
| B. | 水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象 | |
| C. | 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 | |
| D. | 声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率 |