Question

【題目】如圖所示，光滑平行金屬導軌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，垂直導軌放置的金屬棒ab阻值為r，其他部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。t＝0時，對金屬棒施一平行于導軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導軌向上做勻加速運動。下列關于穿過回路abPM的磁通量Φ、磁通量的瞬時變化率、回路中電功率P及外力F隨時間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軌向上做勻加速運動，回路中的感應電流與時間成正比，說明感應電動勢也是隨時間均勻增大的，明確各個圖象的物理意義，結合產生感應電流的特點即可正確求解．

據題金屬棒做勻加速直線運動，v=at，根據E=BLv=BLat，可知金屬棒產生的感應電動勢是均勻增大，根據法拉第電磁感應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圖象應為曲線，故A錯誤。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錯誤；故選BC。