题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcdt0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入匀强磁场(虚线为其左边界)的时刻为t1ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为iad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,感应电流的热功率为P,则关于iUFP随运动时间t变化关系图象正确的是

A. B. C. D.

【答案】BD

【解析】

金属杆做匀加速直线运动,速度为:v=at,感应电动势:E=BLv,感应电流为:,其中BLa均不变,当0-t1时间内,感应电流为零,t1-t2时间内,电流It成正比,t2时间后无感应电流,故A错误。感应电流:,当0-t1时间内,感应电流为零,ad的电压为零,t1-t2时间内,Uad=IRad=BLat,电压随时间均匀增加,t2时间后无感应电流,但有感应电动势,为:Uad=E=BLat,电压随时间均匀增加,故B正确。金属杆所受的安培力为:,由牛顿第二定律得:F-FA=ma,解得:,当0-t1时间内,感应电流为零,F=ma,为定值,t1-t2时间内,Ft成正比,Ft是线性关系,但不过原点,t2时间后无感应电流,F=ma,为定值,故C错误;感应电流的热功率:,当0-t1时间内,感应电流为零,P=0t1-t2时间内,电流Pt2成正比,t2时间后无感应电流,P=0,故D正确.

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