如圖所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中有固定的金屬框架ABC,已知∠B=θ,導體棒DE在框架上從B點開始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移,使導體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路.設框架和導體棒材料相同,其單位長度的電阻均為R0,框架和導體棒均足夠長,不計摩擦及接觸電阻,關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時間t變化的下列四個圖象中可能正確的是( 。
分析:由法拉第電磁感應定律列出電流與時間的表達式和功率與時間的表達式,找出相應的圖象即可.
解答:解:A、B設框架運動時間為t時,通過的位移為x=vt,則連入電路的導體的長度為:2xtan
θ
2
,則回路的總電阻為:R=R0(2xtan
θ
2
+
2x
cos
θ
2

則電流與t的關(guān)系式為:I=
E
R
=
B?2xtan
θ
2
v
R0(2xtan
θ
2
+
2x
cos
θ
2
)
=
2Btan
θ
2
v
R0(2tan
θ
2
+
2
cos
θ
2
)
,式中各量均一定,則I為一定值,故A正確,B錯誤.
C、D運動x時的功率為:P=I2R=I2R0(2xtan
θ
2
+
2x
cos
θ
2
),則P與x成正比,故C錯誤,D正確
故選:AD
點評:本題考查根據(jù)物理規(guī)律推導解析式的能力.由解析式確定圖象,這是常用的研究方法.
練習冊系列答案
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如圖所示,在磁感應強度為B=0.2T的勻強磁場中,導體棒AB的在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動,已知導體棒AB長為0.5m,電阻為10Ω,R1=R2=20Ω,其他電阻不計,則導體棒端點AB上的電壓大小是
0.5
0.5
V,電壓高的點是
B
B
(A或B)

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如圖所示,在磁感應強度為B=0.2T的勻強磁場中,長為0.5m阻值為10Ω的導體棒在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動,已知R1=R2=5Ω,其他電阻不計,則導體棒兩端的電壓是
0.2
0.2
V.

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如圖所示,在勻強磁場中有豎直放置的兩平行光滑導軌,其間距L=0.5m,導軌間接有一電阻.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下,水平地沿導軌勻速下滑,此時通過電阻的電流I=2A,它們接觸良好,求:
(1)金屬棒勻速下滑時所受的安培力大。
(2)勻強磁場的磁感應強度大小?

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(2010?威海二模)如圖所示,在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd,用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點,并可繞O點無摩擦擺動.金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放,細桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi),不計空氣阻力.下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框abcd,線框的匝數(shù)為N,電阻為R,ab=cd=L1,ad=bc=L2.線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動.求:
(1)線框中感應電動勢的最大值;
(2)線框中感應電流的有效值.

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