Question

【題目】如圖所示，平直光滑導軌a、b間距為，導軌間有一邊長為的正六邊形勻強磁場區域，磁感應強度為，導軌右側接一定值電阻，左側一導體棒長正好為d，與導軌接觸良好且可在導軌上橫向自由滑動，導體棒單位長度電阻為，導軌及導線電阻不計，現讓導體棒以速度勻速向右運動，從導體棒進入磁場區域開始計時，在通過磁場區域的過程中，定值電阻上流過的電流大小為I，導體棒受到的安培力大小為F，R兩端的電壓大小為U，R上的熱功率為P，則I、F、U和P分別隨時間t變化的圖象可能正確的是　　

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由運動的對稱性可知各項物理量和時間的圖像應是對稱的，因此只需要判斷圖像的左半部分即可；

由于磁場區域為正六邊形，則對邊之間的距離：

最大電動勢：，最大電流

由幾何關系可知，棒剛進入磁場到在磁場中的長度為a時，進入磁場的距離：，則需要的時間

在進入磁場的前內磁場中的棒的長度與棒進入的距離成正比，則在此段時間內導體棒的有效長度，則 ，R兩端的電壓為

；電流為；功率，導體棒上的安培力

由，結合最大電流知圖中得各電流值與時間都是正確的，故A正確；

在進入磁場的前內安培力與時間時一個二次函數，故B錯誤；

R兩端得電壓：，結合和A選項可知，C選項的各數據也是正確的。故C正確；

R上的熱功率：，是時間的二次函數，

最大功率：故D也是正確的

故選：ACD。