选择题6.0分
物理

16.如图a所示,在水平面上固定有平行直金属导轨ab、cd,bd端接有电阻R。导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上,导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直导轨面的匀强磁场,且磁 感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。在t=0时刻,导体棒以速度v0从导轨的左端开始向右运动,经过时间2t0开始进入磁场区域,取磁场方向竖直向下为磁感应强度的正方向,导体回路中顺时针为电流正方向,则导体回路中的电流,随时间t的变化规律图像可能是

A

B

C

D

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

从t=0时刻,导体棒以速度v0从导轨的左端开始向右运动,经过时间2t0才进入

磁场区域,由图b可知在内,磁场均匀变化,由法拉第电磁感应定律可知,产生的电动势恒定,由欧姆定律可得,恒定,内磁场方向竖直向上且在减小,由楞次定律可知产生的电流方向为逆时针方向,所以电流方向为负值,在时间内,磁场方向为竖直向下且增大,由楞次定律可知产生的电流方向为逆时针方向,所以电流方向为负值,当导体棒进入磁场后,要切割磁感线产生感应电动势,而磁场方向为竖直向下,大小恒定,导体棒做减速运动,由右手定则可知产生的电流为顺时针方向,所以电流方向为正,大小逐渐减小,故A正确BCD错误;故本题答案为A

考查方向

本题考查法拉第电磁感应定律,楞次定律,右手定则的问题。

解题思路

从磁场变化图可知在内,磁场均匀变化,产生的电动势恒定,此时导体棒没有进入磁场区,由楞次定律判断出电流方向,当导体进入磁场区时,磁场恒定,由右手定则判断出电流方向,由牛顿第二定律可知棒做减速运动,结合图象得出答案。

易错点

不同阶段产生的电流方向的判断,棒进入磁场后运动过程的分析。

知识点

楞次定律