Question

【題目】如圖所示，在同一水平面內有兩根足夠長的光滑水平金屬導軌，間距為l，電阻不計，其左端連接一阻值為R的定值電阻，兩導軌之間存在著磁感應強度大小為B的磁場，磁場邊界由多個半周期正弦曲線銜接而成，磁場方向如圖所示，當置于兩金屬導軌上的導體棒在水平外力F(圖中未畫出)作用下以速度v(較大)勻速向右運動，導體棒與兩金屬導軌垂直且始終接觸良好，電壓表和電流表均為理想交流電表，導體棒電阻不計，則(　　)

A.由于磁場方向周期性變化，電流表示數也周期性變化

B.電壓表的示數在導體棒位于圖中ab位置時最大

C.當導體棒運動到圖中虛線cd位置時，水平外力F=0

D.若導體棒運動的速度加倍，則導體棒在圖中ab位置時水平外力F的瞬時功率也將加倍

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB.當導體棒切割磁感線時，產生的感應電動勢為E=BLv，由于L按半周期的正弦規律變化，且磁場方向周期性變化，故這個過程產生正弦式變化的電流，電流表、電壓表的示數均不變，故選項AB不合題意；

C. 當導體棒運動到圖中虛線cd位置時，感應電流為零，安培力為零，水平外力F=0，故選項C符合題意；

D. 若導體棒運動的速度加倍，則導體棒在圖中ab位置時，電流加倍，安培力加倍，水平外力F加倍，水平外力F的瞬時功率將變為原來的4倍，故選項D不合題意。