Question

5．一個(gè)“∠”形導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a是與導(dǎo)軌材料相同、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好．在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，以導(dǎo)體棒在如圖所示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，下列物理量隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是（　　）

• A．
  回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系
• B．
  感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系
• C．
  導(dǎo)體棒所受安培力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系
• D．
  電流產(chǎn)生的熱功率隨時(shí)間變化的關(guān)系

Answer 1

分析 根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、歐姆定律、功率、電阻定律等知識(shí)得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流等的表達(dá)式分析選擇．

解答 解：設(shè)“∠”型導(dǎo)軌的頂角為θ，電阻率為ρ．
A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=Bvttanθ•v=Bv²tanθ•t，則知E∝t，圖象應(yīng)是過原點(diǎn)的直線．故A錯(cuò)誤．
B、感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R}$，R=（vt+vt•tanθ+$\frac{vt}{cosθ}$）$\frac{ρ}{S}$
得I=$\frac{BvStanθ}{ρ（1+tanθ+\frac{1}{cosθ}）}$，式中各量恒定，則感應(yīng)電流不變．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)F=BIL可知，F(xiàn)=BIvt•tanθ，可見F∝t，圖象應(yīng)是過原點(diǎn)的直線．故C錯(cuò)誤．
D、由上可知，R∝t，I恒定，則受外力的功率P=I²R∝t，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 此題是電磁感應(yīng)、歐姆定律、電阻定律等知識(shí)的綜合運(yùn)用．容易形成錯(cuò)誤的選擇是電流圖象，未考慮電動(dòng)勢(shì)和電阻都與時(shí)間成正比，而電流不變