A.金属杆的加速度将达到一个与R1成反比的极限值
B.金属杆的速度将达到一个与R1成正比的极限值
C.回路中的电流将达到一个与R1成正比的极限值
D.回路消耗的电功率将达到一个与R1成正比的极限值
解析 金属杆由静止释放后做加速运动,在金属杆所受的安培力和重力平衡后金属杆做匀速运动,由E=BLv和E^2/R_1 =mgv可得v=(mgR_1)/(B^2 l^2 ),则最终v与R1成正比,B项正确,A项错误;金属杆稳定后其所受的安培力和重力平衡,即mg=BIL,I与R1无关,C项错误;而根据能量守恒定律知,稳定时电功率P和重力做功的功率相等,即P=mgv,而v与R1成正比,D项正确。
答案 BD
变式2 如图所示,金属框架倾斜,其上放有一根金属棒,处于静止状态。从某时刻开始,在该框架所在区域加一垂直框架且逐渐增大的匀强磁场,经过一段时间棒开始运动,在这段时间内棒所受的摩擦力怎样变化?
解析 由题意可知,棒所受摩擦力为静摩擦力。由楞次定律和左手定则可知,棒所受安培力F沿斜面向上。开始时F
答案 方向先沿斜面向上后向下、大小先减小后增大
(1)电磁感应中电路问题的题型特点
穿过闭合电路的磁通量发生变化或闭合电路中有一部分导体做切割磁感线运动,在回路中将产生感应电动势和感应电流。因此,考题中常涉及电流、电压、电功等的计算,也可能涉及电磁感应与力学或能量的综合分析。
(2)电磁感应电路的五个等效问题
二 电磁感应中常见的图象问题
图象类型 随时间变化的图象,如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象、I-t图象
随位移变化的图象,如E-x图象、I-x图象(所以要先看坐标轴:哪个物理量随哪个物理量变化要弄清) 问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象的方法)
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量(用图象) 应用知识 四个规律 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律