问题 多选题

如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属杆cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab接触良好,在端点de之间连接一电阻R,其他部分电阻不计.现用水平向右的力F作用在ab杆上,使金属杆从静止开始做匀加速运动,则能定性表示力F与时间t的关系及线框中感应电流的瞬时功率与位移X的关系的是(以向右为正方向)(  )

A.

B.

C.

D.

答案

设导轨宽度为L,磁场大小为B,金属杆运动的加速度为a,金属杆某时刻的速度为V,

则金属杆受到的安培力为:F=BIL=B

BLV
R
L ①

由于金属杆从静止开始做匀加速运动,所以某时刻的速度:V=at ②

把②代入①整理:F=

B2L2at
R

当棒处于匀速时棒受力平衡,所以拉力F=F=

B2L2at
R
,即F与时间t成正比例,故B正确,A错误.

线框中感应电流的瞬时功率:P=I2R═(

BLV
R
2 R=
B2L2V2
=
B2L2(at)2
R
=
2B2L2ax
R

所以功率与位移成正比,故C正确.

故选:BC

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