题目内容

12.如图所示,一个“∠”形导轨ADC固定并垂直于在磁感应强度大小为B的匀强磁场,MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒,在外力作用下,导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动,导体棒与导轨轨始终接触良好,以导体棒在图示位置为计时为起点,则下列物量量随时间变化的图象正确的是(下图中E为问路中的感应电动势;I为流过导体棒的电流;P为感应电流的热功率;F为作用在导体棒上的安培力)(  )
A.B.C.D.

分析 分析导轨运动过程中产生的感应电动势和电阻的变化,根据欧姆定律可求出电流的变化,再根据功率公式分析电功率的变化,根据F=BIL求解安培力的变化.

解答 解:设“∠”型导轨的顶角为θ,电阻率为ρ.
A、感应电动势为:E=BLv=Bvttanθ•v=Bv2tanθ•t,E∝t,故A错误.
BD、感应电流为:I=$\frac{E}{R}$,R=(vt+vttanθ+$\frac{vt}{cosθ}$)$\frac{ρ}{S}$
得:I=$\frac{BvStanθ}{ρ(1+tanθ+\frac{1}{cosθ})}$,式中各量均为定值,则感应电流不变.根据F=BIL可知,F=BIvt•tanθ,可见F∝t,图象应是过原点的直线,故B正确,D错误.
C、由上可知,R∝t,I恒定,则受外力的功率P=I2R∝t,故C错误.
故选:B.

点评 本题是电磁感应、欧姆定律、电阻定律等知识的综合运用.本题易错点在于对于电流的分析,由于未考虑电动势和电阻都与时间成正比,从而认为电流是变化的.

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