Question

【題目】如圖甲所示，“U”形金屬導軌ABCD固定在絕緣水平面上，金屬棒ab放在導軌上，剛好構成一個邊長為L=1m的正方形，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度隨時間變化如圖乙所示，金屬棒始終不動，回路中的總電阻為2Ω，則下列說法正確的是（ ）

A.t=1s時，金屬棒中的電流方向為從b到a

B.t=3.5s時回路中的瞬時電功率比t=4s時回路中的瞬時電功率小

C.0~2s內通過金屬棒截面的電量為1C

D.金屬棒受到的摩擦力最大值為4N

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由圖乙可知t=1s時，勻強磁場豎直向上均勻增加，由楞次定律可知感應電流由a到b，故A錯誤；

B．由圖乙可知在t=3.5s和t=4s時磁場的變化率是一樣的，由法拉第電磁感應定律可知產(chǎn)生的感應電流一樣，根據(jù)：

可知回路中的瞬時電功率一樣，故B錯誤；

C．根據(jù)電流的定義式有：

根據(jù)法拉第電磁感應定律有：

由閉合電路歐姆定律有：

聯(lián)立可得在0~2s內通過金屬棒截面的電量為：

故C正確；

D．因為此過程中金屬棒始終不動，所以摩擦力始終等于安培力，故根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律可知當磁場變化率越大，且磁場越大時安培力越大，即當t=2s或t=5s時安培力最大，故有：

故D錯誤。

故選C。