题目内容

【题目】在绝缘的水平桌面上有MN、PQ两根平行的光滑金属导轨,导轨间的距离为l.金属棒ab和cd垂直放在导轨上,两棒正中间用一根长l的绝缘细线相连,棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,三角形的两条直角边长均为l,整个装置的俯视图如图所示,从图示位置在棒ab上加水平拉力,使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区,则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图象可能正确的是(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正)( )

A.
B.
C.
D.

【答案】A,C
【解析】解:在ab棒通过磁场的时间内,ab棒切割磁感线的有效长度均匀增大,由E=BLv分析可知,ab产生的感应电动势均匀增大,则感应电流均匀增大,由楞次定律知感应电流的方向由b到a,为负值.根据cd棒受力平衡知,细线上的张力F为0;
在cd棒通过磁场的时间内,cd棒切割磁感线的有效长度均匀增大,由E=BLv分析可知,cd产生的感应电动势均匀增大,则感应电流均匀增大,由楞次定律知感应电流的方向由a到b,为正值.根据cd棒受力平衡知,细线上的张力F=BIL= ,L均匀增大,则F非线性增大.故AC正确,BD错误.
故选:AC
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识,掌握安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.

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