如圖a所示,固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿ab與金屬框架接觸良好.在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻,其他部分電阻忽略不計(jì).現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上,使金屬桿由靜止開(kāi)始向右在框架上滑動(dòng),運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于框架.圖b為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿受到的安培力f隨時(shí)間t的變化關(guān)系,則可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是( )

A.
B.
C.
D.
【答案】分析:金屬桿由靜止開(kāi)始向右在框架上滑動(dòng)時(shí),水平方向受到外力F和安培力作用,可推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式,由圖分析安培力隨時(shí)間的變化情況,得到速度與時(shí)間的變化情況,根據(jù)牛頓第二定律,分析F與時(shí)間的關(guān)系.
解答:解:由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,電流I=得到
    安培力f=BIl=
由圖f∝t,則v∝t,說(shuō)明導(dǎo)體做勻加速運(yùn)動(dòng),那么v=at
根據(jù)牛頓第二定律,得F-f=ma
   得到F=f+ma=故B正確
故選B
點(diǎn)評(píng):本題由電磁感應(yīng)知識(shí)和牛頓定律結(jié)合,得到F的解析式選擇圖象,這是常用方法.關(guān)鍵是安培力的分析和計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系.輕質(zhì)彈簧秤固定在一合適的木塊上,桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上做標(biāo)記P、Q,并測(cè)出間距為d.開(kāi)始時(shí)將木塊置于P處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木塊剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止,記下彈簧秤的示數(shù)F,然后釋放木塊,并用數(shù)字計(jì)時(shí)器記下木塊從P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間為t.
①木塊的加速度可以用d、t表示為a=
 

②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),畫(huà)出加速度與彈簧秤示數(shù)F的關(guān)系如圖b所示.圖中圖線(xiàn)不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的原因是
 

③下列實(shí)驗(yàn)操作步驟或判斷正確的是
 
.(填寫(xiě)字母序號(hào))
A.連接礦泉水瓶和彈簧秤的細(xì)繩應(yīng)跟桌面平行
B.木塊釋放前應(yīng)靠近標(biāo)記Q處
C.在桌面上找兩點(diǎn)盡量接近的位置做P、Q的標(biāo)記
D.為了提高測(cè)量的精確度,給礦泉水瓶加水越多越好.

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如圖a所示,用固定的電動(dòng)機(jī)水平拉著質(zhì)量m=2kg的小物塊和質(zhì)量M=1kg的平板以相同的速度一起勻速水平向右,物塊位于平板左側(cè),可視為質(zhì)點(diǎn)。在平板的右側(cè)一定距離處有臺(tái)階阻擋,平板撞上后會(huì)立刻停止。電動(dòng)機(jī)功率保持P=3W。從某時(shí)刻t=0起,測(cè)得物塊的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖b所示,求:

(1)平板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

(2)物塊在1s末和3s末兩時(shí)刻受到的摩擦力各多大?

(3)若6s末物塊離開(kāi)平板,則平板長(zhǎng)度L為多少?

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(1)平板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
(2)物塊在1s末和3s末兩時(shí)刻受到的摩擦力各多大?
(3)若6s末物塊離開(kāi)平板,則平板長(zhǎng)度L為多少?

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A.變長(zhǎng)  B.不變
C.恢復(fù)原長(zhǎng)  D.變短

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