内容正文:
专题49 磁场及其对电流的作用
目录
考点一 安培定则和磁场的叠加 1
考向1 安培定则的应用 2
考向2 磁场叠加问题 2
考点二 安培力的大小方向 3
考向1 安培力的大小计算 4
考向2 安培力的方向判断 5
考点三 安培力作用下导体的平衡、加速问题 6
考向1 通电导线在磁场中的平衡问题 6
考向2 通电导线在磁场中的加速问题 7
考点一 安培定则和磁场的叠加
知识点1 安培定则
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场
环形电流的两 侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱
安培
定则
立体图
截面图
知识点2 磁场叠加问题的分析思路
(1)确定磁场场源,如通电导线。
(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向,如图所示M、N在c点产生的磁场磁感应强度分别为BM、BN。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中c点的合磁场磁感应强度为B。
考向1 安培定则的应用
1.如图,一个水平放置的小磁针,静止时指南北方向。做实验时,可以使小磁针逆时针转动(从上向下看)的是( )
A.把导线沿南北方向放在小磁针的上方,通入向北的电流
B.把导线沿南北方向放在小磁针的下方,通入向北的电流
C.把导线沿东西方向放在小磁针的上方,通入向西的电流
D.把导线沿东西方向放在小磁针的下方,通入向西的电流
2.图为通电螺线管,为螺线管外一点,、两点在螺线管的垂直平分线上,点在螺线管内,点在螺线管外,、两点均在螺线管内部且位于螺线管的轴线上。下列说法正确的是( )
A.在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向右方
B.在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向右方
C.、两点的磁感应强度相同
D.、两点的磁感应强度相同
考向2 磁场叠加问题
3.如图所示,现有两根通电长直导线分别固定在正方体上的两条边和BC上且彼此绝缘,电流方向分别由B流向、由B流向C,两通电导线中的电流大小均为,正方体边长为a,已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为,其中k为常数,I为电流大小,r为该位置到长直导线的距离,则D点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,在竖直向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中,水平放置着一根通电直导线(图中圆环中心处,电流垂直纸面向外,电流的大小为I,a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点,圆周的半径为r,已知通有电流i的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为(其中k为已知常量),下列说法正确的是( )
A.a、b两点的磁感应强度大小一定不相同,方向一定相同
B.c、d两点的磁感应强度大小一定相同,方向一定相反
C.b点的磁感应强度大小为
D.c点的磁感应强度大小为
考点二 安培力的大小方向
知识点1 安培力的大小
1.安培力公式:F=ILBsin θ。
2.两种特殊情况:
(1)当I⊥B时,F=BIL。
(2)当I∥B时,F=0。
3.弯曲通电导线的有效长度
(1)当导线弯曲时,L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。
(2)对于任意形状的闭合线圈,其有效长度均为零,所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。
知识点2 安培力的方向
1.安培力方向的判断
(1)判断方法:左手定则。
(2)方向特点:既垂直于B,也垂直于I,所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。
2.合安培力的两种分析思路
思路一:先分析通电导线所在处的合磁场的大小和方向,由左手定则判断安培力的方向,由F合=IB合lsin θ,求合安培力的大小。
思路二:根据同向电流相互排斥,异向电流相互吸引,结合力的平行四边形定则,分析合安培力的大小和方向或某个安培力的大小和方向。
考向1 安培力的大小计算
5.如图所示,质量为m的金属杆ab,长为l,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与水平导轨平面成θ角斜向上, ab静止于水平导轨上,则( )
A.金属杆ab所受的安培力为BIlsinθ
B.金属杆ab所受的摩擦力水平向左
C.增大θ金属杆ab可能向左运动
D.减小θ金属杆ab所受的摩擦力增大
6.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向上,半径为R的四分之三圆弧导线绕过圆心O垂直于纸面的转轴顺时针转动一周,导线中通有恒定电流I,下列说法正确的是( )
A.导线受到的安培力最小为
B.导线受到的安培力大小可能为
C.导线受到的安培力最大值为
D.导线受到的安培力方向始终垂直纸面向里
考向2 安培力的方向判断
7.光滑水平桌面上,导体棒MN固定、PQ可以自由运动。现给两棒通以图示的恒定电流,则下列能够反映此后一段时间内PQ大致位置的是( )(时间先后顺序为a,b,c)
A. B.
C. D.
8.如图甲所示,为响应“西电东送”国家战略,贵州省内建造了多座水电站,并成功向东部输送电力。在输送电力过程中,为减少电力损耗,常采用高压输电的方式,高压输电线上使用“”形刚性绝缘支架支撑电线(四根电线构成的截面为正方形),防止电线相碰造成短路。如图乙所示,正方形abcd几何中心为0,当四根电线通有等大同向电流时( )
A.O点的磁感应强度方向垂直abcd平面
B.对的安培力等于对的安培力
C.对的安培力与对的安培力方向相同
D.所受安培力的方向沿正方形的对角线bd方向
考点三 安培力作用下导体的平衡、加速问题
知识点 通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路
(1)选定研究对象。
(2)变三维为二维,如侧视图、剖面图或俯视图等,并画出平面受力分析图,其中安培力的方向要注意
F安⊥B、F安⊥I;如图所示。
(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。
考向1 通电导线在磁场中的平衡问题
9.如图所示,相同的金属轨道组成左右对称的两个斜面,轨道间距为L,斜面倾角为,轨道之间接一输出电流恒为2I的电源。把相同的金属棒a、b水平静置于轨道上。设轨道电阻不计,金属棒与轨道间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒质量均为m,重力加速度为g。若在空间内加一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度由零缓慢增大(忽略电磁感应造成的影响)。在金属棒运动之前,下列说法错误的是( )
A.同一时刻a、b棒受轨道的作用力相同
B.同一时刻a、b棒对轨道的压力
C.随着磁场增强,b棒所受摩擦力增大
D.当磁感应强度时,有金属棒开始滑动
10.如图甲所示,匀质导体棒MN通以由M到N的恒定电流,用两根等长的平行绝缘、轻质细线悬挂在点静止于匀强磁场中,细线与竖直方向的夹角为,磁场方向与绝缘细线平行且向上。现使磁场方向顺时针缓慢转动(由M到N观察),同时改变磁场的磁感应强度大小,保持细线与竖直方向的夹角不变,该过程中每根绝缘细线拉力F大小与磁场转过角度的正切值关系如图乙所示。重力加速度g取,磁场变化过程中MN中的电流不变。下列说法正确的是( )
A.导体棒的质量为0.5kg B.
C.导体棒所受安培力可能为4.5N D.可能为90°
考向2 通电导线在磁场中的加速问题
11.“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快效率高等优点.如图是“电磁炮”的原理结构示意图.光滑水平导轨电阻不计,宽为L.在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.“电磁炮”弹体总质量为m,其中弹体在轨道间的电阻为R.可控电源的内阻为r,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射.在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I,不计空气阻力.则( )
A.弹体所受安培力大小为BIL
B.弹体从静止加速到v,轨道长度至少为
C.弹体从静止加速到v的过程中电源提供的总能量为
D.可控电源的电压应随时间均匀增加,才能保证“电磁炮”匀加速发射
12.如图甲所示,两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角,导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为,导体棒电阻、质量。在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F,使导体棒沿导轨下滑,作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示,力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示,已知重力加速度为,导轨足够长,导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A.图乙中的Fm=0.6N
B.图丙中的
C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12C
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.8
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专题49 磁场及其对电流的作用
目录
考点一 安培定则和磁场的叠加 1
考向1 安培定则的应用 2
考向2 磁场叠加问题 3
考点二 安培力的大小方向 5
考向1 安培力的大小计算 6
考向2 安培力的方向判断 8
考点三 安培力作用下导体的平衡、加速问题 9
考向1 通电导线在磁场中的平衡问题 10
考向2 通电导线在磁场中的加速问题 12
考点一 安培定则和磁场的叠加
知识点1 安培定则
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场
环形电流的两 侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱
安培
定则
立体图
截面图
知识点2 磁场叠加问题的分析思路
(1)确定磁场场源,如通电导线。
(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向,如图所示M、N在c点产生的磁场磁感应强度分别为BM、BN。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中c点的合磁场磁感应强度为B。
考向1 安培定则的应用
1.如图,一个水平放置的小磁针,静止时指南北方向。做实验时,可以使小磁针逆时针转动(从上向下看)的是( )
A.把导线沿南北方向放在小磁针的上方,通入向北的电流
B.把导线沿南北方向放在小磁针的下方,通入向北的电流
C.把导线沿东西方向放在小磁针的上方,通入向西的电流
D.把导线沿东西方向放在小磁针的下方,通入向西的电流
【答案】A
【详解】A.把导线沿南北方向放在小磁针的上方,通入向北的电流,根据右手螺旋定则可知,电流在小磁针所在处产生的磁场向里,则小磁针N极受到的磁场力向里,S极受到的磁场力向外,从上向下看小磁针逆时针转动,故A正确;
B.把水平导线沿南北方向放在小磁针的下方,通入向北的电流,根据右手螺旋定则可知,电流在小磁针所在处产生的磁场向外,则小磁针N极受到的磁场力向外,S极受到的磁场力向里,从上向下看小磁针顺时针转动,故B错误;
C.把导线沿东西方向放在小磁针的上方,通入向西的电流,根据右手螺旋定则可知,电流在小磁针所在处产生的磁场向左,小磁针会发生转动,随机沿着顺时针或逆时针转动,故C错误;
D.把导线沿东西方向放在小磁针的下方,通入向西的电流,根据右手螺旋定则可知,电流在小磁针所在处产生的磁场向右,小磁针不转动,故D错误。故选A。
2.图为通电螺线管,为螺线管外一点,、两点在螺线管的垂直平分线上,点在螺线管内,点在螺线管外,、两点均在螺线管内部且位于螺线管的轴线上。下列说法正确的是( )
A.在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向右方
B.在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向右方
C.、两点的磁感应强度相同
D.、两点的磁感应强度相同
【答案】D
【详解】A.根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,则在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向左方,选项A错误;
B.螺线管内部的磁感线从右向左,可知在处放置的小磁针静止后,小磁针的极指向左方,选项B错误;
CD.根据通电螺线管的磁场特点,内部为匀强磁场且最强,管外为非匀强磁场,B点比C点的磁感应强度大,且两点的磁场方向也不同;B、D两点的磁感应强度相同,故C错误,D正确;
故选D。
考向2 磁场叠加问题
3.如图所示,现有两根通电长直导线分别固定在正方体上的两条边和BC上且彼此绝缘,电流方向分别由B流向、由B流向C,两通电导线中的电流大小均为,正方体边长为a,已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为,其中k为常数,I为电流大小,r为该位置到长直导线的距离,则D点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】长直电流在D点磁感应强度大小为
方向沿,长直电流在D点的磁感应强度大小为
方向在ABCD平面内平行于AC方向,故D点的磁感应强度大小为
故选A。
4.如图所示,在竖直向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中,水平放置着一根通电直导线(图中圆环中心处,电流垂直纸面向外,电流的大小为I,a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点,圆周的半径为r,已知通有电流i的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为(其中k为已知常量),下列说法正确的是( )
A.a、b两点的磁感应强度大小一定不相同,方向一定相同
B.c、d两点的磁感应强度大小一定相同,方向一定相反
C.b点的磁感应强度大小为
D.c点的磁感应强度大小为
【答案】C
【详解】根据右手螺旋定则可知,通电导线在各点产生的磁感应强度的方向如图所示
所以各点的磁感应强度为
所以各点磁感应强度的大小为
由此可知,a、b两点的磁感应强度大小一定不相同,方向可能相同,也可能相反;c、d两点的磁感应强度大小相同,方向不相同。
故选C。
考点二 安培力的大小方向
知识点1 安培力的大小
1.安培力公式:F=ILBsin θ。
2.两种特殊情况:
(1)当I⊥B时,F=BIL。
(2)当I∥B时,F=0。
3.弯曲通电导线的有效长度
(1)当导线弯曲时,L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。
(2)对于任意形状的闭合线圈,其有效长度均为零,所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。
知识点2 安培力的方向
1.安培力方向的判断
(1)判断方法:左手定则。
(2)方向特点:既垂直于B,也垂直于I,所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。
2.合安培力的两种分析思路
思路一:先分析通电导线所在处的合磁场的大小和方向,由左手定则判断安培力的方向,由F合=IB合lsin θ,求合安培力的大小。
思路二:根据同向电流相互排斥,异向电流相互吸引,结合力的平行四边形定则,分析合安培力的大小和方向或某个安培力的大小和方向。
考向1 安培力的大小计算
5.如图所示,质量为m的金属杆ab,长为l,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与水平导轨平面成θ角斜向上, ab静止于水平导轨上,则( )
A.金属杆ab所受的安培力为BIlsinθ
B.金属杆ab所受的摩擦力水平向左
C.增大θ金属杆ab可能向左运动
D.减小θ金属杆ab所受的摩擦力增大
【答案】C
【详解】受力分析如图
A.导线跟磁场垂直,所以安培力为
故A错误;
B.根据左手定则,安培力向左上方,金属杆有向左的运动趋势,金属杆ab所受的摩擦力水平向右,故B错误;
C.根据受力分析,金属杆所受安培力的水平分力为
向右的摩擦力的最大值为
增大θ,两个力增大的量不同,有可能使得
(例如最初刚好平衡,并且,增大时,会使得),故金属杆ab可能向左运动,故C正确;
D.减小θ,如果金属杆仍然保持静止,金属杆ab所受的摩擦力
金属杆ab所受的摩擦力减小,故D错误;
故选C。
6.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向上,半径为R的四分之三圆弧导线绕过圆心O垂直于纸面的转轴顺时针转动一周,导线中通有恒定电流I,下列说法正确的是( )
A.导线受到的安培力最小为
B.导线受到的安培力大小可能为
C.导线受到的安培力最大值为
D.导线受到的安培力方向始终垂直纸面向里
【答案】B
【详解】A.导线的等效长度为ac连线的长度,大小为,当ac连线与磁场方向平行时受安培力最小,则导线受到的安培力最小为0,选项A错误;
BC.当ac连线与磁场方向垂直时受安培力最大,安培力最大值为
则导线受到的安培力大小可能为,选项B正确,C错误;
D.导线电流方向为,根据左手定则可知,初始状态,导线受到的安培力方向垂直纸面向外,选项D错误。
故选B。
考向2 安培力的方向判断
7.光滑水平桌面上,导体棒MN固定、PQ可以自由运动。现给两棒通以图示的恒定电流,则下列能够反映此后一段时间内PQ大致位置的是( )(时间先后顺序为a,b,c)
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据右手螺旋定则分析可知,导体棒MN在上方产生的磁场方向垂直于纸面向外。导体棒PQ电流方向向上,根据左手定则可知,导体棒PQ所受安培力方向向右。根据通电直导线在周围产生的磁场分布可知,离导体棒MN越近,磁场越强,离导体棒MN越远,磁场越弱。所以导体棒PQ下半部分受力大于上半部分受力。
故选D。
8.如图甲所示,为响应“西电东送”国家战略,贵州省内建造了多座水电站,并成功向东部输送电力。在输送电力过程中,为减少电力损耗,常采用高压输电的方式,高压输电线上使用“”形刚性绝缘支架支撑电线(四根电线构成的截面为正方形),防止电线相碰造成短路。如图乙所示,正方形abcd几何中心为0,当四根电线通有等大同向电流时( )
A.O点的磁感应强度方向垂直abcd平面
B.对的安培力等于对的安培力
C.对的安培力与对的安培力方向相同
D.所受安培力的方向沿正方形的对角线bd方向
【答案】D
【详解】A.根据右手螺旋定则以及磁场叠加可知,O点的磁感应强度为零,选项A错误;
B.导线中的电流都相等,因与的距离小于与间的距离,可知对的安培力大于对的安培力,选项B错误;
C.同向电流之间相互吸引,则对的安培力与对的安培力方向不相同,选项C错误;
D.因三条导线、和对都是吸引力,且、对的引力大小相等,可知所受三条导线的安培力的方向沿正方形的对角线bd方向,选项D正确。
故选D。
考点三 安培力作用下导体的平衡、加速问题
知识点 通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路
(1)选定研究对象。
(2)变三维为二维,如侧视图、剖面图或俯视图等,并画出平面受力分析图,其中安培力的方向要注意
F安⊥B、F安⊥I;如图所示。
(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。
考向1 通电导线在磁场中的平衡问题
9.如图所示,相同的金属轨道组成左右对称的两个斜面,轨道间距为L,斜面倾角为,轨道之间接一输出电流恒为2I的电源。把相同的金属棒a、b水平静置于轨道上。设轨道电阻不计,金属棒与轨道间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒质量均为m,重力加速度为g。若在空间内加一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度由零缓慢增大(忽略电磁感应造成的影响)。在金属棒运动之前,下列说法错误的是( )
A.同一时刻a、b棒受轨道的作用力相同
B.同一时刻a、b棒对轨道的压力
C.随着磁场增强,b棒所受摩擦力增大
D.当磁感应强度时,有金属棒开始滑动
【答案】D
【详解】A.a、b受到重力、安培力以及轨道的作用力支持力与摩擦力,同一时刻,通过a、b的电流大小方向相同,则安培力大小和方向相同,都水平向右,所以重力和安培力的合力相同,根据平衡条件可知轨道的作用力相同,故A正确,不符合题意;
B.根据平衡条件结合牛顿第三定律
,
可知
故B正确,不符合题意;
C.根据平衡条件有
随着安培力变大,b棒所受摩擦力增大,故C正确,不符合题意;
D.b棒先发生滑动,此时恰好有
通过b的电流是I,则
联立可得
故D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
10.如图甲所示,匀质导体棒MN通以由M到N的恒定电流,用两根等长的平行绝缘、轻质细线悬挂在点静止于匀强磁场中,细线与竖直方向的夹角为,磁场方向与绝缘细线平行且向上。现使磁场方向顺时针缓慢转动(由M到N观察),同时改变磁场的磁感应强度大小,保持细线与竖直方向的夹角不变,该过程中每根绝缘细线拉力F大小与磁场转过角度的正切值关系如图乙所示。重力加速度g取,磁场变化过程中MN中的电流不变。下列说法正确的是( )
A.导体棒的质量为0.5kg B.
C.导体棒所受安培力可能为4.5N D.可能为90°
【答案】B
【详解】A B.由图可知当时,N,根据共点力平衡条件可知
当时,N,根据共点力平衡条件可知
解得
即
,kg
故A错误,B正确;
C.由上述分析可知导体棒重力为10N,根据力的矢量合成作图如下
安培力的最小值
故导体棒所受安培力不可能为4.5N,故C错误;
D.转过90°时,安培力与细线拉力在同一直线,导体棒受力不平衡,故D错误。
故选B。
考向2 通电导线在磁场中的加速问题
11.“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快效率高等优点.如图是“电磁炮”的原理结构示意图.光滑水平导轨电阻不计,宽为L.在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.“电磁炮”弹体总质量为m,其中弹体在轨道间的电阻为R.可控电源的内阻为r,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射.在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I,不计空气阻力.则( )
A.弹体所受安培力大小为BIL
B.弹体从静止加速到v,轨道长度至少为
C.弹体从静止加速到v的过程中电源提供的总能量为
D.可控电源的电压应随时间均匀增加,才能保证“电磁炮”匀加速发射
【答案】ACD
【分析】当导轨上通入电流后,炮弹在安培力的作用下,做初速度为零匀加速直线运动,因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式即可求解.消耗的总能量转化为弹体的动能和热量;由于弹体的速度增大,弹体切割磁感线产生感应电动势,电源的电压应增大,抵消产生的感应电动势,以保证电源为加速弹体提供恒定的电流,是电磁炮匀加速发射.
【详解】在导轨通有电流I时,炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为:F=ILB,选项A正确;由动能定理:Fx=mv2,轨道至少要x=,选项B错误;由F=ma,v=at;解得 ;发射过程产生的热量:Q=I2(R+r)t;弹体的动能:Ek=mv2;系统消耗的总能量,选项C正确;由于弹体的速度增大,弹体切割磁感线产生感应电动势,电源的电压应随时间均匀增加,抵消产生的感应电动势,以保证电源为加速弹体提供恒定的电流,使电磁炮匀加速发射,选项D正确;故选ACD..
12.如图甲所示,两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角,导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为,导体棒电阻、质量。在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F,使导体棒沿导轨下滑,作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示,力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示,已知重力加速度为,导轨足够长,导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A.图乙中的Fm=0.6N
B.图丙中的
C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12C
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.8
【答案】ABC
【详解】AB.设导体棒的加速度为a,则t时刻导体棒的速度
导体棒产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
对导体棒根据牛顿第二定律有
由图丙可得
,
而由图乙可知时
代入数据解得
,
另由图乙可知当时
代入数据解得
Fm=0.6N
故AB正确;
C.在到时间内导体棒运动的位移为
通过导体棒横截面的电荷量为
故C正确;
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为
故D错误。
故选ABC。
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