Question

【题目】如图所示，间距为L＝、长为5.0m的光滑导轨固定在水平面上，一电容为C＝0.1F的平行板电容器接在导轨的左端。垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按（其中，）分布，垂直x轴方向的磁场均匀分布。现有一导体棒横跨在导体框上，在沿x轴方向的水平拉力F作用下，以v=的速度从处沿x轴方向匀速运动，不计所有电阻，下面说法中正确的是

A. 电容器中的电场随时间均匀增大

B. 电路中的电流随时间均匀增大

C. 拉力F的功率随时间均匀增大

D. 导体棒运动至m处时，所受安培力为0.02N

Answer 1

【答案】AC

【解析】根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得E=BLv，所以△E=△BLv，由于磁场随位移均匀变化，所以感应电动势随位移均匀增大，电容器两端的电压均匀变化，电场强度也是均匀变化的，A正确；电容器的电容 ，解得：I=LCv，由于导体棒匀速运动，且磁感应强度随位移均匀变化，而x=v△t，所以电流强度不变，B错误；
导体棒匀速运动，根据平衡条件可得F=BIL，而B均匀增大，所以安培力均匀增大，拉力F均匀增大，拉力做功功率等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均匀增大，C正确；导体棒运动至x=3m处时，磁感应强度为B=（0.4+0.2×3）T=1T，电流强度：I=LCv=LCv2=0.2×1×0.1×4A=0.08A，所以导体棒所受安培力为FA=BIL=1×0.08×1N=0.08N，故D错误．故选AC．