问题 多选题

如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动,框架中的BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点.若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(  )

A.

B.

C.

D.

答案

设导轨间距为L.

  当导体棒移动距离x≤xBCcosθ时,

       感应电流I=

E
R
=
Bxv
ρ(x+xtanθ+
x
cosθ
)
=
Bv
ρ(1+tanθ+
1
cosθ
)
,一定.

       电路中消耗的功率P=

E2
R
=
B2v2x
ρ(1+tanθ+
1
cosθ
)
,则P∝x

   当导体棒移动距离x>xBCcosθ时,

       感应电流I=

BLv
ρ(2x+xBC-xBCcosθ)
,当x增大时,I减小,两者是非线性关系.故B正确.

       电路中消耗的功率P=

E2
R
=
B2L2v2
ρ(x+xBC+x-xBCcosθ)
=
B2L2v2
ρ(2x+xBC-xBCcosθ)
,当x增大时,P减小,两者是非线性关系.故D正确.

故选BD

单项选择题
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