Question

13．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 棒由静止向上做匀加速运动
• B． 穿过回路abPMa的磁通量均匀增加
• C． 拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的重力势能之和
• D． 拉力F做的功与安倍力做的功之和等于金属棒ab增加的机械能

Answer 1

分析 由题可知，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动，回路中的感应电流与时间成正比，说明感应电动势也是随时间均匀增大的，明确各个图象的物理意义，结合产生感应电流的特点即可正确求解．

解答 解：AB、据题金属棒做匀加速直线运动，v=at，根据E=BLv=BLat，可知金属棒产生的感应电动势是均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知回路的磁通量的变化率均匀增大，则Φ-t图象的斜率增大，磁通量不是均匀增加，故A正确，B错误；
CD、拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能能之和，即拉力F做的功与安倍力做的功之和等于金属棒ab增加的机械能，故C错误，D正确．
故选：AD．

点评 对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义，尤其注意斜率、截距的含义，对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析．