如图所示.把一根质量分布均匀的金属导线折成闭合的三角形线框ABC.线框平面与有界匀强磁场垂直．线框以恒定的速度v向右匀速进入磁场.到AB边刚要进入磁场的过程中.各物理量与位移x的关系.如选项各图所示.其中E表示线框中产生的感应电动势.U表示AB两点间的电势差.F表示整个线框所受安培力.P表示回路中消耗的电功率.则与这一过程可能相符合的图象是( )A．B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

13．

如图所示，把一根质量分布均匀的金属导线折成闭合的三角形线框ABC，线框平面与有界匀强磁场垂直．线框以恒定的速度v向右匀速进入磁场，到AB边刚要进入磁场的过程中，各物理量与位移x的关系，如选项各图所示，其中E表示线框中产生的感应电动势、U表示AB两点间的电势差、F表示整个线框所受安培力、P表示回路中消耗的电功率，则与这一过程可能相符合的图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

分析本题是一个三角形以一定的初速度匀速进入磁场，考虑到切割的有效长度随位移增大，所以感应电动势、AB间的电压、安培力、线圈的电功率等均要变化，所以只有从基本公式出发，列出各物理量的表达式，看它是x 几次函数，再进行判断．

解答解：设角C为θ，则经过t三角框切割磁感线的有效长度L=$\frac{x}{tanθ}$，感应电动势$E=BLv=\frac{Bv}{tanθ}x$，感应电流$I=\frac{E}{R}=\frac{Bv}{Rtanθ}x$，AB两点间的电压U=IR_AB=$\frac{{R}_{AB}Bv}{Rtanθ}x$，安培力公式F=BIL、电功率P=I²R 将上述基本式代入可得结果．
A、由上述公式$E=BLv=\frac{Bv}{tanθ}x$ 看出E是x的一次函数，所以A正确．
B、由上述公式U=IR_AB=$\frac{{R}_{AB}Bv}{Rtanθ}x$ 看出U也是x的一次函数，所以B正确．
C、安培力F=BIL=$B•\frac{Bv}{Rtanθ}x•\frac{x}{tanθ}=\frac{{B}^{2}v}{Rta{n}^{2}θ}{x}^{2}$，F是x的二次函数，图象是开口向上的抛物线，所以C错误．
D、回路里的电功率$P={I}^{2}Rt=\frac{{B}^{2}{v}^{2}}{{R}^{2}ta{n}^{2}θ}{x}^{2}$，是x的二次函数，图象是开口向上的抛物线，所以D正确．
故选：ABD

点评本题的关键是找到切割的有效长度L跟位移x的关系，列出各物理量的表达式，进行判断．值得注意的是安培力F=BIL，由于电流I与L均随x变化，所以F是x的二次函数，电功率也有类似的道理．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：实验题

18．

某同学利用下列器材，设计实验来验证力的平行四边形定则．
器材：三根完全相同的轻质弹簧（每根弹簧两端均接有适当长度的细绳套），几个小重物，一把刻度尺，一块三角板，一支铅笔，一张白纸，几枚钉子．
实验步骤：
①用两枚钉子将白纸（白纸的上边沿被折叠几次）钉在竖直墙壁上，将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上，另一端的细绳套与第三根弹簧一端的细绳套连接．待装置静止后，用刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长度，记为L₀；
②在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一重物，待装置静止后，用铅笔在白纸上记下结点的位置O和三根弹簧的方向，用刻度尺测出第一、二、三根弹簧的长度L₁、L₂、L₃；
③取下器材，将白纸平放在桌面上．用铅笔和刻度尺从O点沿着三根弹簧的方向画直线，按照一定的标度做出三根弹簧对结点O的拉力F₁、F₂、F₃的图示．用平行四边形定则求出F₁、F₂的合力F；
④测量发现F与F₃在同一条直线上，大小接近相等，则验证了平行四边形定
则，结论成立．
（1）三根弹簧对结点O的拉力之比F₁：F₂：F₃=（L₁-L₀）：（L₂-L₀）：（L₃-L₀）．
（2）若钉子位置固定，利用上述器材，改变条件再次验证，可采用的方法是换不同重量的小重物．
（3）分析本实验的误差来源可能是未考虑弹簧自身的重量．（写出其中一点即可）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

4．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（　　）

	A．	由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
	B．	由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
	C．	沿地磁极的经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上
	D．	沿地磁极的经线由北向南水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：计算题

1．

如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v₁，v₂的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v₁：v₂=2：3，则在这两次过程中求：
（1）回路电流I₁：I₂=？
（2）产生的热量Q₁：Q₂=？
（3）通过任一截面的电荷量q₁：q₂=？
（4）外力的功率P₁：P₂=？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

8．

如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个共n匝，边长为a，总质量为m，总电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为$\frac{v}{3}$，则（　　）

	A．	此时线框中的电功率为$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}{v^2}}}{9R}$
	B．	此时线框的加速度为$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}v}}{3R}$
	C．	此过程通过线框截面的电量为$\frac{{B{a^2}}}{R}$
	D．	此过程回路产生的电能为$\frac{1}{6}m{v^2}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：计算题

18．

如图所示，在光滑水平面上，有一坐标系xOy，其第一象限内充满着垂直平面坐标向里的磁场，磁感应强度B沿y方向不变，沿x方向的变化满足B=B₀+kx（T），有一长ac=l₁，宽cd=l₂的矩形线框abcd，其总电阻为R，初始时两边正好和xy轴重合．求：
（1）使线框绕ab轴以角速度ω匀速转动90°时线圈产生的感应电动势；
（2）线框绕ab轴转动90°过程中，通过线圈的电量；
（3）若使线圈以速度v沿x轴正方向匀速运动，需沿x轴方向加多大外力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：计算题

5．

如图所示，光滑斜面的倾角α=37°，在斜面上放置一单匝矩形线框abcd，bc边的边长l₁=0.6m，ab边的边长l₂=1m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M=3kg，斜面上ef（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，sin37°=0.6，ef和gh的距离s=11.4m，（取g=10m/s²），求：
（1）线框进入磁场前重物的加速度；
（2）线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量；
（3）线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

2．

如图所示，MN、PQ为相距L=0.5m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为θ=37°，导轨处于磁感应强度为B=1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R=2Ω的定值电阻，回路其余电阻不计．一质量为m=0.2kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好．今平行于导轨对导体棒施加一作用力F，使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端，滑动过程中导体棒始终垂直于导轨，加速度大小为a=4m/s²，经时间t=1s滑到cd位置，从ab到cd过程中电阻发热为Q=0.25J．求：
（1）到达cd位置时，对导体棒施加的作用力；
（2）导体棒从ab滑到cd过程中，通过电阻R的电量；
（2）导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

3．

如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（　　）

	A．	粒子在M点的速率最小
	B．	粒子所受电场力沿电场方向
	C．	粒子在电场中的加速度大小不变，方向改变
	D．	粒子在电场中的电势能始终在增加

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学