题目内容
【题目】如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,F随时间t变化的图像如图乙所示,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计.下列关于棒的运动速度v,电流I、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象可能正确的是
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
列出加速度与时间的故选,定性分析,加速度不可能一直增大,也不可能一直减小,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动,回路中的感应电流与时间成正比,磁通量的变化率与时间成正比。电量不可能与时间成正比。
A. 对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程FBIl-mgsinθ=ma,而I=得到F0+kt- - mgsinθ=ma,拉力均匀增大,加速度越大,安培力增大越快,所以加速度不可能一直增大,也不可能一直减小,故A错误;
BC.根据A项分析,稳定时加速度应保持不变,安培力均匀增大,则感应电流均匀增大,感应电动势均匀增大,根据法拉第电磁感应定律,应均匀增大,故B正确,C正确;
D.因为感应电流均匀增大,根据q=It,电量不可能与时间成正比,故D错误。
故选:BC
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