如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光滑均匀导体棒EF(垂直于CD)

◎ 题目

如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光滑均匀导体棒EF(垂直于CD)紧贴框架,在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动,经过C点作为计时起 点,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格

◎ 答案

A、设金属棒的速度为v,则运动过程中有效切割长度为:L=vt×tanθ
设金属棒横截面积为s,电阻率为ρ,则回路中电阻为:R=ρ
vt×tanθ
s

所以回路中的电流为:I=
BLv
R
=
Bvs
ρ
,为定值.故A、B错误.
C、设导体棒在到达B之前运动的距离为x,则有:
电动势为:E=BLv=Bxtanθv
电阻为:R=ρ
xtanθ
s

功率为:P=
E2
R
=
B2vstanθx
ρ
,故开始功率随着距离增大而均匀增大,当通过B点之后,感应电动势不变,回路中电阻不变,故功率不变,故D正确,C错误.
故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光滑均匀导体棒EF(垂直于CD)…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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