Question

如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P之間接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．金屬棒在平行于導(dǎo)軌的外力F的作用下沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)R的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A、流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镸→R→P

B、金屬棒ab的動(dòng)能逐漸增大

C、穿過(guò)回路abPMa的磁通量均勻增加

D、拉力F做的功等于回路產(chǎn)生的熱量與金屬棒ab增加的機(jī)械能之和

Answer 1

分析：本題應(yīng)根據(jù)右手定則判斷ab產(chǎn)生感應(yīng)電流方向，即可得到流過(guò)電阻R的電流方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律得到速度與感應(yīng)電流的關(guān)系，分析速度如何變化，即可知道動(dòng)能如何變化；穿過(guò)回路abPMa的磁通量Φ=BS，再分析Φ的變化率；根據(jù)能量守恒定律研究拉力做功與熱量、金屬棒ab增加的機(jī)械能關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)右手定則知，ab產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，則P→R→M．故A錯(cuò)誤．
B、電路中感應(yīng)電流I=

E

R+r

=

BLv

R+r

，由乙圖知，I不變，則得知v不變，說(shuō)明金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變．故B錯(cuò)誤．
C、穿過(guò)回路abPMa的磁通量Φ=BS，磁通量的變化率

△Φ

△t

=

B△S

△t

=B

Lv△t

△t

=BLv，保持不變，說(shuō)明穿過(guò)回路abPMa的磁通量均勻增加．故C正確．
D、金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力F做的功等于回路產(chǎn)生的熱量與金屬棒ab增加的機(jī)械能之和．故D正確．
故選CD

點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律得到速度與感應(yīng)電流的關(guān)系式I=

BLv

R+r

，判斷出金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況．