如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角
问题描述:
如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路.设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻.关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图象中可能正确的是图乙中的( )
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
答
设框架运动时间为t时,通过的位移为x=vt,则连入电路的导体的长度为:2xtan
,则回路的总电阻为:R总=R(2xtanθ 2
+θ 2
);2x cos
θ 2
感应电流:I=
=E R总
=B•2xtan
•vθ 2 R(2xtan
+θ 2
)2x cos
θ 2
,式中各量均一定,则I为一定值,故①正确,②错误.2Bvtan
θ 2 2R(tan
+θ 2
)1 cos
θ 2
功率:P=I2R总=I2R(2xtan
+θ 2
)=I2R(2vtan2x cos
θ 2
+θ 2
)t,则P与t成正比,故③错误,④正确;故B正确;2v cos
θ 2
故选:B.