Question

【題目】如圖所示，間距為L＝、長(zhǎng)為5.0m的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，一電容為C＝0.1F的平行板電容器接在導(dǎo)軌的左端。垂直于水平面的磁場(chǎng)沿x軸方向上按（其中，）分布，垂直x軸方向的磁場(chǎng)均勻分布。現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上，在沿x軸方向的水平拉力F作用下，以v=的速度從處沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)所有電阻，下面說(shuō)法中正確的是

A. 電容器中的電場(chǎng)隨時(shí)間均勻增大

B. 電路中的電流隨時(shí)間均勻增大

C. 拉力F的功率隨時(shí)間均勻增大

D. 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)至m處時(shí)，所受安培力為0.02N

Answer 1

【答案】AC

【解析】根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式可得E=BLv，所以△E=△BLv，由于磁場(chǎng)隨位移均勻變化，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨位移均勻增大，電容器兩端的電壓均勻變化，電場(chǎng)強(qiáng)度也是均勻變化的，A正確；電容器的電容 ，解得：I=LCv，由于導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨位移均勻變化，而x=v△t，所以電流強(qiáng)度不變，B錯(cuò)誤；
導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可得F=BIL，而B均勻增大，所以安培力均勻增大，拉力F均勻增大，拉力做功功率等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均勻增大，C正確；導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)至x=3m處時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=（0.4+0.2×3）T=1T，電流強(qiáng)度：I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A，所以導(dǎo)體棒所受安培力為FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N，故D錯(cuò)誤．故選AC．