Question

13．如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌放置在水平面上，勻強磁場豎直向下，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力F的正方向，則在0～t₁時間內(nèi)，圖中能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i或?qū)�體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由法拉第電磁感應(yīng)定律可分析電路中的電動勢，則可分析電路中的電流，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；由安培力公式可得出安培力的表達式，則可得出正確的圖象．

解答 解：A、B、由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：E=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{S•△B}{△t}$，由圖乙知，B的變化率不變，即$\frac{△B}{△t}$保持不變，則感應(yīng)電動勢保持不變，電路中電流I不變；根據(jù)楞次定律判斷得知ab中感應(yīng)電流沿b→a，為負(fù)值．故A錯誤，B也錯誤．
C、D、由安培力F=BIL可知，電路中安培力隨B的變化而變化，當(dāng)B為負(fù)值時，根據(jù)楞次定律判斷可知ab中感應(yīng)電流從a到b，安培力的方向垂直于磁感線斜向右下方，如圖所示，根據(jù)平衡條件可知，水平外力水平向左，為負(fù)，大小為 F=BIL=（B₀-$\frac{{B}_{0}}{{t}_{0}}$t）IL；
同理，B為正值時，水平外力水平向右，為正，大小為 F=$\frac{{B}_{0}}{{t}_{0}}$（t-t₀）IL；故C錯誤，D正確；
故選：D．

點評 對于圖象問題，關(guān)鍵要熟練運用法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力、左手定則等規(guī)律，得到物理量的表達式，再研究圖象的意義．可定性判斷與定量、排除法和直判法相結(jié)合的方法進行解答．