电磁感应速度与位移成线性关系

电磁感应速度与位移成线性关系

CD分析:AB、根据动量定理BILt=mv0-mv,以及法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得出速度与位移的关系,成线性关系.线框进入磁场的过程中和离开磁场的过程中均做加速度减小的减速运动,进入磁场的时间大于离开磁场的时间.从而可知到i与t合v与t的大致关系图线.C、进入磁场时Uab=E=BLv,出磁场时Uab=BLv,通过v与x的关系,得出U与x的关系.D、ab边受到的安培力只有进入磁场过程中存在,根据Fab=得出安培力与位移的关系.AB、根据动量定理,BILt=mv0-mv,(其中v0表示初速度,v表示任一时刻的速度),由q=It,且I=(其中R表示线框的电阻),由法拉第电磁感应定律E=,联立解得BL2=mv0-mv,显然速度与运动的位移成线性关系,故进入磁场区域L位移的过程中和离开磁场区域L位移的过程中的速率减少量相同,可得线框在磁场中匀速运动的速度为0.5v0,线框进入磁场的过程中和离开磁场的过程中均做加速度减小的减速运动,进入磁场的时间大于离开磁场的时间,A、B图线虽然样式正确,但因A、B图线均显示时间为t0,故A、B错误.C、进入磁场的过程中ab边切割磁感线,等效为电源,故Uab=E=BLv,(v从v0减小到0.5v0),完全进入磁场时,线框左右两边均切割,但无电流,Uab=0.5BLv0,离开磁场的过程中,线框的左边切割磁感线,故Uab=BLv,(v从0.5v0减小到0),由于在进场和出场过程中速度与位移呈线性关系,故进场和出场过程中Uab与位移也成线性关系,故C正确.D、对ab边受到的安培力只有进入磁场过程中存在,而在线框完全进入磁场到ab边离开磁场之前相框中无电流,ab边不受安培力,线框离开磁场的过程中由于ab边不在磁场中,将不再受到安培力作用,因此在线框进入磁场的过程中,Fab=(v从v0减小到0.5v0),速度与位移成线性关系,故安培力与位移成线性关系,故D正确.故选CD.点评:本题综合运用了动量定理,法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律,关键得出速度与位移成线性关系,从而得出电势差、安培力与位移的关系.
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