Question

(2011年金華十校聯考)如圖所示，一個水平放置的“∠”形光滑導軌固定在磁感應強度為B的勻強磁場中，ab是粗細、材料與導軌完全相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好．在外力作用下、導體棒以恒定速度v向右平動，以導體棒在圖中所示位置的時刻為計時起點，則回路中感應電動勢E、感應電流I、導體棒所受外力的功率P和回路中產生的焦耳熱Q隨時間t變化的下列圖象中正確的是(　　)

Answer 1

AC.

設“∠”形導軌的夾角為θ，經過時間t，導體棒的水平位移為x＝vt，導體棒切割磁感線的有效長度L＝vt·tan θ，所以回路中感應電動勢E＝BLv＝Bv²t·tanθ，感應電動勢與時間t成正比，A正確；相似三角形的三邊長之比為定值，故組成回路的三角形導軌總長度與時間成正比，故感應電流大小與時間無關，B錯誤；導體棒勻速移動，外力F與導體棒所受安培力為平衡力，故回路的外力的功率P＝Fv＝BILv＝BIv²t·tanθ，與時間成正比，故C正確；回路產生的焦耳熱Q＝I²Rt，式中電流不變，回路電阻與t成正比，故焦耳熱Q與t²成正比，D錯誤．