题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上。t=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动,bc边进入磁场的时刻为t1,ad边进入磁场的时刻为t2,设线框中感应电流大小为i,ad边两端电压为U,水平外力大小为F,线框中的电功率为P,则i、U、F、P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】
A. 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B、L、a均不变,当0-t1时间内,感应电流为零,t1-t2时间内,电流I与t成正比,t2时间后无感应电流,故A错误。
B. 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, ,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。
C. 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, F与t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;
D. 感应电流的热功率: ,当0-t1时间内,感应电流为零,P=0,t1-t2时间内,电流P与t2成正比,t2时间后无感应电流,P=0,故D正确;
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