Question

【题目】如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的成面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0～2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A. 在0～2t0时间内，导轨棒受到的导轨的摩擦力方向先向左后向右，大小不变

B. 在0～t0内，通过导体棒的电流方向为N到M

C. 在t0～2t0内，通过电阻R的电流大小为

D. 在0～2t0时间内，通过电阻R的电荷量为

Answer 1

【答案】B

【解析】

由楞次定律判断出导体棒的运动趋势，然后判断摩擦力方向；由楞次定律求出感应电流方向；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由欧姆定律求出感应电流；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后由电流定义式求出电荷量。

由图乙所示图象可知，0～t0内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律可知，为阻碍磁通量的减少，导体棒具有向右的运动趋势，导体棒受到向左的摩擦力，在t0～2t0内，穿过回路的磁通量增加，为阻碍磁通量的增加，导体棒有向左的运动趋势，导体棒受到向右的摩擦力，在两时间段内摩擦力方向相反；0～t0内产生的感应电动势与感应电流的大小不变，但磁感应强度是不会的，所以安培力是变化的，同理，在t0～2t0内安培力也是变化的，所以0～2t0内摩擦力的大小也是变化的，故A错误；由图乙所示图象可知，在0～t0内磁感应强度减小，穿过闭合回路的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过导体棒的电流方向为N到M，故B正确；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在t0～2t0内感应电动势：，感应电流为：，故C错误；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在0～t0内感应电动势：；感应电流为：，电荷量：；同理，在t0～2t0内的电荷量：q2＝I2t0＝ ；由于在0～t0内的电流方向与t0～2t0内感应电流的方向相反，所以在0～2t0时间内，通过电阻R的电荷量为：q＝q2﹣q1＝．故D错误。故选B.