Question

【題目】如圖所示，垂直于水平面的磁場按B=B0+kx（其中B0 =0. 4 T, k=0. 2 T/m）分布，垂直I軸方向的磁場均勻分布一長5. 0 rn、寬1.0 rn、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)體框固定在水平面上．另一平板電容器接在導(dǎo)體框的左端．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上，其接入電路的電阻為 1.0Ω．當(dāng)導(dǎo)體棒在沿I軸方向的水平外力作用下，以1. 0 mn/s的速度從 x=0處沿I軸方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

A. 電容器中的電場均勻增大 B. 電路中的電流均勻增大

C. 導(dǎo)體棒上的熱功率均勻增大 D. 外力的功率均勻增大

Answer 1

【答案】AD

【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)算公式分析電動(dòng)勢(shì)的變化，由此分析電容內(nèi)部電場強(qiáng)度的變化；根據(jù)電容器的電容的計(jì)算公式分析電荷量、電流強(qiáng)度的變化情況；根據(jù)P=I2R分析熱功率的變化；根據(jù)P=Fv外力的功率的變化。

A項(xiàng)：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，電場強(qiáng)度也是均勻變化的，A正確；

B項(xiàng)：電容器的電容，解得：，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；

C項(xiàng)：根據(jù)P=I2R可得，電流強(qiáng)度不變時(shí)熱功率不變，C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：外力的大小始終等于安培力大小，即F=BIL，而B均勻增大，所以安培力均勻增大，所以拉力F均勻增大，根據(jù)P=Fv可知，外力的功率均勻增大，D正確。