9.如圖所示,導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形abcd磁場區(qū)域,ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒,ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計,下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時間變化的圖象正確的是(規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正方向,安培力向左為正方向) ( 。
A.B.C.D.

分析 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律列式分析感應(yīng)電流大小變化規(guī)律,再得到安培力隨時間的變化,由平衡條件分析F的變化規(guī)律.

解答 解:設(shè)ac左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,則右側(cè)的為2B.導(dǎo)軌間距為L.
AB、金屬棒PQ通過bac區(qū)域時,由右手定則可知金屬棒感應(yīng)電流從Q到P,為正方向,有:i=$\frac{E}{R}$=$\frac{B•2vt•v}{R}$=$\frac{2B{v}^{2}t}{R}$∝t,PQ剛要到ac時,i=$\frac{BLv}{R}$;金屬棒PQ通過bdc區(qū)域時,由右手定則可知金屬棒感應(yīng)電流從P到Q,為負(fù)方向,有:i=$\frac{E}{R}$=$\frac{2B(L-2vt)v}{R}$,可知i隨時間均勻減小,PQ棒剛離開ac時,i=$\frac{2BLv}{R}$.故A正確,B錯誤.
CD、金屬棒PQ通過bac區(qū)域時,安培力為:F=Bi•2vt=$\frac{4{B}^{2}{v}^{3}{t}^{2}}{R}$∝t2.金屬棒PQ通過bdc區(qū)域時,安培力大小為:F=2Bi•(L-2vt)=$\frac{4{B}^{2}(L-2vt)^{2}v}{R}$.根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得,C正確,D錯誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 本題運(yùn)用半定量的研究方法,通過法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式得到感應(yīng)電流和安培力的表達(dá)式,再進(jìn)行分析,要注意公式E=BLv中L是有效的切割長度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.有一根張緊的水平繩上掛有5個雙線擺,其中b擺擺球質(zhì)量最大,另4個擺球質(zhì)量相等,擺長關(guān)系為Lc>Lb=Ld>La>Le,如圖所示,現(xiàn)將b擺垂直紙面向里拉開一微小角度,放手后讓其振動,經(jīng)過一段時間,其余各擺均振動起來,達(dá)到穩(wěn)定時( 。
A.周期關(guān)系為Tc=Td=Ta=TeB.頻率關(guān)系為fc=fd=fa=fe
C.四個擺中c擺的振幅最大D.四個擺中,d的振幅最大,且Ae<Aa

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.溫度為T的1mo1理想氣體氧氣,其平動動能與內(nèi)能分別為( 。
A.1.5KT,2.5KTB.1.5RT,2.5RTC.0.5KT,KTD.0.5RT,RT

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.用如圖a所示裝置,驗證固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件.OD為質(zhì)量均勻分布的軌道,O為光滑固定轉(zhuǎn)軸.一不可伸長的輕細(xì)繩,一端連在軌道D端,另一端通過光滑定滑輪連在固定的力傳感器A上.調(diào)節(jié)軌道使其水平,將位移傳感器接收器B固定,使其右側(cè)面對準(zhǔn)轉(zhuǎn)軸O點(diǎn),小車E放在軌道上,使位移傳感器接收器C左側(cè)面對準(zhǔn)轉(zhuǎn)軸O點(diǎn).給小車初速度,利用位移傳感器和力傳感器,測量不同時刻t小車離開O點(diǎn)的距離S和細(xì)繩的拉力F,計算機(jī)將數(shù)據(jù)記錄在表格.

(1)利用上述測量數(shù)據(jù)驗證固定轉(zhuǎn)軸物體的平衡條件,還需測量的量是G1、G2、L1、θ.(選填下列物理量符號:軌道重量G1、小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量G2、位移傳感器接收器的重量G3、軌道長度L1、細(xì)繩長度L2、力傳感器到定滑輪距離L3、細(xì)繩與軌道夾角θ)
(2)若θ=30°,軌道長L1=1.00m,以s為橫坐標(biāo),F(xiàn)為縱坐標(biāo),通過計算機(jī)做出圖象如圖b,由圖象可求出小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量為2.0N,該值比真實值相同.(選填“偏大”“偏小”“相同”)
(3)若將小車看做質(zhì)點(diǎn),由圖象b可求出軌道重量為10.0N,該值比真實值偏大.(選填“偏大”“偏小”“相同”),其原因是s小于小車和其上固定的位移傳感器發(fā)射器總重量G2的力臂.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌相距L=1m,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m=0.1kg,電阻也為R=2Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN向右的水平力拉動CD從靜止開始運(yùn)動,拉力的功率恒定為P=1W,經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒CD達(dá)到最大速度v=10m/s.
(1)求出磁場磁感強(qiáng)度B的大;
(2)若換用一恒力F拉動CD從靜止開始運(yùn)動,則導(dǎo)體棒CD達(dá)到最大速度為2v,求出恒力F的大小及當(dāng)導(dǎo)體棒CD速度為v時棒的加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.首先發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場的科學(xué)家是( 。
A.牛頓B.阿基米德C.奧斯特D.伏特

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示是法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖.銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片PQ分別分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.整個圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中.圈盤旋轉(zhuǎn)時,下列說法正確的是( 。
A.實驗中流過電阻R的電流是由于圓盤內(nèi)產(chǎn)生渦流引起的
B.若從上向下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則圓盤中心電勢比邊緣要高
C.實驗過程中,穿過圈盤的磁通量發(fā)生了交化.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D.若從上向下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則通過電阻R的電流從a到b

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.一質(zhì)點(diǎn)沿著直線ox做加速運(yùn)動,它離開o點(diǎn)的距離x隨時間t的變化關(guān)系為x=2t3-5,其中x的單位是m,t的單位是s.他的速度v隨時間t變化的關(guān)系是v=6t2,v的單位是m/s,t的單位是s.則該質(zhì)點(diǎn)在t=2s到t=5s間的平均速度為78m/s,平均加速度為42$m/{s}_{\;}^{2}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.用如圖1所示電路測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r,所給器材如下:
A.電壓表V:0~3V
B.電流表A1:0~0.6A
C.電流表A2:0~3A
D.滑動變阻器R(最大阻值20Ω)
E.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)若要盡量減小讀數(shù)誤差則電流表應(yīng)選擇B(填器材前面的字母代號)

(2)如圖2U-I圖象是根據(jù)實驗測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn),請你畫出圖線,并由圖線求出E=1.5V,r=0.5Ω

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同步練習(xí)冊答案