Question

如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計(jì)）固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長(zhǎng)，BC與CD夾角θ（θ＜90°），光滑均勻?qū)�體棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起 點(diǎn)，下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：金屬棒從C運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，有效切割長(zhǎng)度在不斷的增大，根據(jù)幾何關(guān)系寫(xiě)出有效長(zhǎng)度的表達(dá)式，然后根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解即可，當(dāng)金屬棒通過(guò)B點(diǎn)之后有效切割長(zhǎng)度不變，因此電動(dòng)勢(shì)、電流、功率等不發(fā)生變化，因此正確解答本題的關(guān)鍵是弄清導(dǎo)線在從C運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中的電動(dòng)勢(shì)、電流、功率等變化情況．

解答：解：A、設(shè)金屬棒的速度為v，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有效切割長(zhǎng)度為：L=vt×tanθ
設(shè)金屬棒橫截面積為s，電阻率為ρ，則回路中電阻為：R=ρ

vt×tanθ

s

．
所以回路中的電流為：I=

BLv

R

=

Bvs

ρ

，為定值．故A、B錯(cuò)誤．
C、設(shè)導(dǎo)體棒在到達(dá)B之前運(yùn)動(dòng)的距離為x，則有：
電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=Bxtanθv
電阻為：R=ρ

xtanθ

s

功率為：P=

E2

R

=

B2v2stanθx

ρ

，故開(kāi)始功率隨著距離增大而均勻增大，當(dāng)通過(guò)B點(diǎn)之后，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，回路中電阻不變，故功率不變，故D正確，C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于這類問(wèn)題不能盲目憑感覺(jué)進(jìn)行判斷，要根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系和所學(xué)物理規(guī)律求出物理量之間的表達(dá)式進(jìn)行判斷，否則容易出錯(cuò)．