Question

如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P之间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．金属棒在平行于导轨的外力F的作用下沿导轨向上运动，从运动过程中的某时刻开始计时，通过R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列说法正确的是（ ）

A．流过电阻R的电流方向为M→R→P
B．金属棒ab的动能逐渐增大
C．穿过回路abPMa的磁通量均匀增加
D．拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和

Answer

本题应根据右手定则判断ab产生感应电流方向，即可得到流过电阻R的电流方向；由法拉第电磁感应定律、欧姆定律得到速度与感应电流的关系，分析速度如何变化，即可知道动能如何变化；穿过回路abPMa的磁通量Φ=BS，再分析Φ的变化率；根据能量守恒定律研究拉力做功与热量、金属棒ab增加的机械能关系．
【解析】
A、根据右手定则知，ab产生感应电流方向为a→b，则P→R→M．故A错误．
B、电路中感应电流I==，由乙图知，I不变，则得知v不变，说明金属棒ab做匀速直线运动，动能不变．故B错误．
C、穿过回路abPMa的磁通量Φ=BS，磁通量的变化率==B=BLv，保持不变，说明穿过回路abPMa的磁通量均匀增加．故C正确．
D、金属棒ab做匀速直线运动，根据功能关系可知，拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和．故D正确．
故选CD