Question

【題目】如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端間接一定值電阻R，垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒ab阻值為r，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。t＝0時(shí)，對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于穿過回路abPM的磁通量Φ、磁通量的瞬時(shí)變化率、回路中電功率P及外力F隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC

【解析】

由題可知，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，回路中的感應(yīng)電流與時(shí)間成正比，說明感應(yīng)電動(dòng)勢也是隨時(shí)間均勻增大的，明確各個(gè)圖象的物理意義，結(jié)合產(chǎn)生感應(yīng)電流的特點(diǎn)即可正確求解．

據(jù)題金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v=at，根據(jù)E=BLv=BLat，可知金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路的磁通量的變化率均勻增大，則Φ-t圖象的斜率增大，Φ-t圖象應(yīng)為曲線，故A錯(cuò)誤。由上分析得：E=BLat，又E=，則得：=BLat∝t，故B正確。電功率為P=I2R＝∝t2，故C正確；產(chǎn)生的安培力為F安=BIL= ；由牛頓第二定律得F-mgsinθ-F安=ma；解得：F=mgsinθ+ma+，故D錯(cuò)誤；故選BC。