电磁感应中的电路和图象问题
一、选择题(1~3题只有一个选项符合题目要求,4~7题有多个选项符合题目要求)
1.
如图所示,水平放置的两根平行的光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab、cd跨在导轨上,ab的电阻R大于cd的电阻r,当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时,ab在大小为F2的水平外力作用下保持静止,那么以下说法中正确的是( )
A.Uab>Ucd,F1>F2 B.Uab=Ucd,F1<F2
C.Uab>Ucd,F1=F2 D.Uab=Ucd,F1=F2
解析:
导体棒cd在力F1的作用下切割磁感线,成为电源.Ucd即为电路的路端电压,Uab为电路外电阻上的分压,等效电路图如图所示.由于导轨的电阻不计,故有Uab=Ucd.另外,由于导体棒cd与ab中电流大小相等,导体棒的有效长度相同,所处磁场相同,故两棒受到的安培力大小相等,方向相反.ab、cd两棒均处于平衡状态,故分别受到的外力F1、F2与这两个安培力平衡,即有F1=F2.故选D.
答案:D
2.如图甲所示,光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为B的正方向),导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )