如圖所示,在豎直方向的磁感應強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABCD(框架電阻忽略不計)固定在水平面內(nèi),AB與CD平行且足夠長,BC與CD夾角θ(θ<90°),光滑均勻?qū)w棒EF(垂直于CD)緊貼框架,在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動,經(jīng)過C點作為計時起 點,下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是( 。
分析:金屬棒從C運動到B的過程中,有效切割長度在不斷的增大,根據(jù)幾何關(guān)系寫出有效長度的表達式,然后根據(jù)法拉第電磁感應定律求解即可,當金屬棒通過B點之后有效切割長度不變,因此電動勢、電流、功率等不發(fā)生變化,因此正確解答本題的關(guān)鍵是弄清導線在從C運動到B過程中的電動勢、電流、功率等變化情況.
解答:解:A、設(shè)金屬棒的速度為v,則運動過程中有效切割長度為:L=vt×tanθ
設(shè)金屬棒橫截面積為s,電阻率為ρ,則回路中電阻為:R=ρ
vt×tanθ
s

所以回路中的電流為:I=
BLv
R
=
Bvs
ρ
,為定值.故A、B錯誤.
C、設(shè)導體棒在到達B之前運動的距離為x,則有:
電動勢為:E=BLv=Bxtanθv
電阻為:R=ρ
xtanθ
s

功率為:P=
E2
R
=
B2v2stanθx
ρ
,故開始功率隨著距離增大而均勻增大,當通過B點之后,感應電動勢不變,回路中電阻不變,故功率不變,故D正確,C錯誤.
故選D.
點評:對于這類問題不能盲目憑感覺進行判斷,要根據(jù)數(shù)學關(guān)系和所學物理規(guī)律求出物理量之間的表達式進行判斷,否則容易出錯.
練習冊系列答案
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如圖所示,在豎直方向的磁感應強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABCD(框架電阻忽略不計)固定在水平面內(nèi),AB與CD平行且足夠長,BC與CD夾角θ(θ<90°),光滑均勻?qū)w棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動,導體棒在滑動過程中始終保持與框架良好接觸,經(jīng)過C點瞬間作為計時起點,下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是( 。

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如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧波,實線是t=0s時刻的波形圖,虛線是t=0.2s時刻的波形圖.
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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直方向的磁感應強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABC固定在水平面內(nèi),AB與BC間夾角為θ,光滑導體棒DE在框架上從B點開始在外力作用下以速度v向右勻速運動,導體棒與框架足夠長且構(gòu)成等腰三角形電路.若框架與導體棒單位長度的電阻均為R,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸,下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧波,實線是t=0s時刻的波形圖,虛線是t=0.2s時刻的波形圖.

(1) 若波沿x軸正方向傳播,求它的最大周期.
(2) 若波沿x軸負方向傳播,且3T<0.2<4T求它傳播的速度.

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