Question

【題目】如圖所示，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻為r，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形．棒與導軌間無摩擦、棒左側有兩個固定于水平面的光滑立柱．導軌bc段電阻為R，長為L，其他部分電阻不計．以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向右，磁感應強度大小均為B．在t＝0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a．則（　　）

A. F與t2成正比

B. F和t是線性關系

C. 當t達到一定值時，QP剛好對軌道無壓力

D. 若F＝0，PQbc靜止，ef左側磁場均勻減小，QP可能對軌道無壓力

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB、t時刻dc產生的感應電動勢 E＝BLv，導軌做初速為零的勻加速運動，v＝at，則 E＝BLat；感應電流 I，金屬導軌abcd安培力大小 F安＝BIL，對導軌，由牛頓第二定律得：F﹣F安＝ma，則得：F＝mat，可知F與t2不成正比，F與t成線性關系，故A錯誤，B正確；

C、當t達到一定值時，導致QP的電流，產生的安培力等于其重力，則剛好對軌道無壓力，故C正確；

D、當ef左側磁場均勻減小，不管減小到什么值，QP對軌道壓力不會為零，因為受到的安培力與重力同向，故D錯誤。