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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF,导轨...

如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CDEF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比,即I=kt,其中k为常量,不考虑电流对匀强磁场的影响,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象,可能正确的是

 

A. B.

C. D.

 

D 【解析】 AB、由题,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒才开始运动,根据牛顿第二定律得:F-f=ma,而F=BIL,I=kt,得到 BkL•t-f=ma,可见,a随t的变化均匀增大。当t=0时,f=-ma,根据数学知识可知AB错误,故AB错误。 CD、速度图象的斜率等于加速度,a增大,则v-t图象的斜率增大。故C错误,D正确。 故选D。  
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考点分析:
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如图所示,在方向竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨CDEF.导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ.先从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即Ikt其中k为衡量.若金属棒与导轨始终垂直,则关于金属棒的运动情况正确的是(  )

A.金属棒先做加速运动,最后匀速运动

B.金属棒先做加速运动,再做减速运动,最后匀速运动

C.金属棒先做加速运动,再做减速运动,最后静止

D.以上说法均不正确

 

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光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,一根质量为m的导体棒ab(电阻不可忽略),用长为l的绝缘细线悬挂,悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态,如图所示,系统空间有匀强磁场.当闭合开关S时,导体棒向右摆起,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ角,则(

A.磁场方向一定竖直向下

B.磁场方向竖直向下时,磁感应强度最小

C.导体棒离开导轨前通过电荷量为(1cosθ)

D.导体棒离开导轨前电源提供的电能等于mgl(1cosθ)

 

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关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )

A.安培力的方向可以不垂直于直导线

B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半

 

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在磁感应强度B的定义式B=F/IL中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是(

A.BFIL决定 B.FBIL决定

C.IBFL决定 D.LBFI决定

 

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如图所示,有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板水平放置,其折射率n=、厚度d=8cm,现在其上方的空气中放置一点光源S,点光源到玻璃板的距离L=9cm,从S发出的光射向玻璃板,光线与竖直方向的最大夹角θ=53,经过玻璃板后从下表面射出,且在下表面形成一个圆形光斑(图中未画出).若有折射则不计光的反射,取sin53°=0.8,求该光斑的半径.

 

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