Question

【题目】如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计．整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示．求金属杆开始运动经t=5.0s时，

A. 通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由b指向a

B. 金属杆的速率为4m/s

C. 外力F的瞬时功率为1W

D. 0~5.0s内通过R的电荷量为5C

Answer 1

【答案】AC

【解析】A、导体棒向右切割磁感线，由右手定则知电流方向为b指向a，金属杆开始运动经t=5.0s，由图像可知电压为0.4V，根据闭合电路欧姆定律得 ,故A正确；

B、根据法拉第电磁感应定律知 ，根据电路结构可知： ,解得 ，故B错误；

C、根据电路知 ，结合U-t图像知导体棒做匀加速运动，加速度为 根据牛顿第二定律,在5s末时对金属杆有: 解得; ,此时F的瞬时功率故C对；

D、0~5.0s内通过R的电荷量为 ，故D错误；

综上所述本题答案是：AC