Question

【题目】如图所示，平直光滑导轨a、b间距为，导轨间有一边长为的正六边形匀强磁场区域，磁感应强度为，导轨右侧接一定值电阻，左侧一导体棒长正好为d，与导轨接触良好且可在导轨上横向自由滑动，导体棒单位长度电阻为，导轨及导线电阻不计，现让导体棒以速度匀速向右运动，从导体棒进入磁场区域开始计时，在通过磁场区域的过程中，定值电阻上流过的电流大小为I，导体棒受到的安培力大小为F，R两端的电压大小为U，R上的热功率为P，则I、F、U和P分别随时间t变化的图象可能正确的是　　

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由运动的对称性可知各项物理量和时间的图像应是对称的，因此只需要判断图像的左半部分即可；

由于磁场区域为正六边形，则对边之间的距离：

最大电动势：，最大电流

由几何关系可知，棒刚进入磁场到在磁场中的长度为a时，进入磁场的距离：，则需要的时间

在进入磁场的前内磁场中的棒的长度与棒进入的距离成正比，则在此段时间内导体棒的有效长度，则 ，R两端的电压为

；电流为；功率，导体棒上的安培力

由，结合最大电流知图中得各电流值与时间都是正确的，故A正确；

在进入磁场的前内安培力与时间时一个二次函数，故B错误；

R两端得电压：，结合和A选项可知，C选项的各数据也是正确的。故C正确；

R上的热功率：，是时间的二次函数，

最大功率：故D也是正确的

故选：ACD。