Question

【題目】如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQMN所圍的成面積為S，PQ之間有阻值為R的電阻，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定磁場(chǎng)方向豎直向上為正，在0～2t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況如圖乙所示，導(dǎo)體棒MN始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（　�。�

A. 在0～2t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)軌棒受到的導(dǎo)軌的摩擦力方向先向左后向右，大小不變

B. 在0～t0內(nèi)，通過導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)镹到M

C. 在t0～2t0內(nèi)，通過電阻R的電流大小為

D. 在0～2t0時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為

Answer 1

【答案】B

【解析】

由楞次定律判斷出導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，然后判斷摩擦力方向；由楞次定律求出感應(yīng)電流方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后由歐姆定律求出感應(yīng)電流；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，然后由電流定義式求出電荷量。

由圖乙所示圖象可知，0～t0內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過回路的磁通量減小，由楞次定律可知，為阻礙磁通量的減少，導(dǎo)體棒具有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，導(dǎo)體棒受到向左的摩擦力，在t0～2t0內(nèi)，穿過回路的磁通量增加，為阻礙磁通量的增加，導(dǎo)體棒有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，導(dǎo)體棒受到向右的摩擦力，在兩時(shí)間段內(nèi)摩擦力方向相反；0～t0內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的大小不變，但磁感應(yīng)強(qiáng)度是不會(huì)的，所以安培力是變化的，同理，在t0～2t0內(nèi)安培力也是變化的，所以0～2t0內(nèi)摩擦力的大小也是變化的，故A錯(cuò)誤；由圖乙所示圖象可知，在0～t0內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過閉合回路的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，通過導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)?/span>N到M，故B正確；由圖乙所示圖象，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可得，在t0～2t0內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，感應(yīng)電流為：，故C錯(cuò)誤；由圖乙所示圖象，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可得，在0～t0內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：；感應(yīng)電流為：，電荷量：；同理，在t0～2t0內(nèi)的電荷量：q2＝I2t0＝ ；由于在0～t0內(nèi)的電流方向與t0～2t0內(nèi)感應(yīng)電流的方向相反，所以在0～2t0時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為：q＝q2﹣q1＝．故D錯(cuò)誤。故選B.