Question

【題目】如圖甲所示，位于豎直面內的兩金屬導軌平行且處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面．導軌的一端與一電阻R相連，具有一定質量的金屬桿ab放在導軌上且接觸良好并與導軌垂直，導軌上有支撐水平金屬桿的套環，使金屬桿始終保持靜止．當磁場的磁感應強度B隨時間t按如圖乙所示變化時（規定垂直紙面向里的磁場方向為正），若規定套環對金屬桿的支持力向上為正，則如圖所示反映金屬桿所受的支持力F隨時間t變化和電阻R的發熱功率P隨時間t變化的圖線可能正確的是（　　）

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】AC

【解析】

在0-0.5s內，B均勻增大，根據法拉第電磁感應定律可知，回路中產生恒定的感應電動勢：，根據楞次定律判斷得知，ab中產生的感應電流方向沿b→a，為負方向。感應電流的大小為，ab棒所受的安培力大小為FA1=BI1L=（B0+2B0t），方向向左，則拉力大小為F1=FA1=（B0+2B0t），方向向右，為正方向；在0.5-1s內，B不變，穿過回路的磁通量不變，沒有感應電流產生，安培力和拉力均為零；在1-2s內，B均勻減小，根據法拉第電磁感應定律可知，回路中產生恒定的感應電動勢：，根據楞次定律判斷得知，ab中產生的感應電流方向沿a→b，為正方向。感應電流的大小為，ab棒所受的安培力大小為FA2=BI2L=[2B0-4B0（t-1）]= （6B0-4B0t），方向向右，則拉力大小為F2=FA2=（6B0-4B0t），方向向左，為負方向；故知A正確。有前面分析的電流大小，結合功率公式：P=I2R知，C圖象正確；故選AC。