题目内容
如图所示,位于同一水平面内的,两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连,具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时(规定垂直纸面向里的磁场方向为正),用一平行于导轨的力F向左或向右拉杆ab,使它保持静止.若规定由a→b方向通过杆的感应电流为正,向右的拉力为正,则能反映通过杆的感应电流I和拉力F随时间t变化的图线是( )

| A. | B. | C. | D. |
在0-0.5s内,B均匀增大,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势,E1=
=
S=
S=2B0S,根据楞次定律判断得知,ab中产生的感应电流方向沿b→a,为负方向.感应电流的大小为I1=
=
;ab棒所受的安培力大小为FA1=BI1L=
(B0+2B0t),方向向左,则拉力大小为
F1=FA1=
(B0+2B0t),方向向右,为正方向;
在0.5-1s内,B不变,穿过回路的磁通量不变,没有感应电流产生,安培力和拉力均为零;
在1-2s内,B均匀减小,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势,E2=
=
S=
S=4B0S,根据楞次定律判断得知,ab中产生的感应电流方向沿a→b,为正方向.感应电流的大小为I2=
=
;ab棒所受的安培力大小为FA2=BI2L=
[2B0-4B0(t-1)]=
(6B0-4B0t),方向向右,则拉力大小为F2=FA2=
(6B0-4B0t),方向向左,为负方向;故知AC正确.
故选AC
| △Φ |
| △t |
| △B |
| △t |
| 2B0-B0 |
| 0.5 |
| E1 |
| R |
| 2B0S |
| R |
| 2B0SL |
| R |
F1=FA1=
| 2B0SL |
| R |
在0.5-1s内,B不变,穿过回路的磁通量不变,没有感应电流产生,安培力和拉力均为零;
在1-2s内,B均匀减小,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定的感应电动势,E2=
| △Φ |
| △t |
| △B |
| △t |
| 2B0 |
| 0.5 |
| E2 |
| R |
| 4B0S |
| R |
| 4B0SL |
| R |
| 4B0SL |
| R |
| 4B0SL |
| R |
故选AC
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