Question

如图所示，光滑平行导轨倾斜放置，导轨平面倾角为θ=30°，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，一根金属棒放在导轨上，由静止释放，同时给金属棒施加一个沿导轨平面向下的拉力，使金属棒以大小为a=0.5g的加速度向下做匀加速运动，g为重力加速度，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻，金属棒运动t时间时，金属棒两端的电压U、t时间内通过电阻R的电量q、拉力做功的瞬时功率P、电阻R产生的焦耳热Q随时间变化正确的是（   ）

A. B.

C. D.

Answer

AC

【解析】

A．由题意可知金属棒两端的电压等于产生的电动势：

因为金属棒向下做匀加速运动，故金属棒两端的电压与时间成正比，故A正确；

B．根据：

可得：

可知通过电阻R的电量q与t成二次函数关系，故B错误；

C．因为金属棒向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律有：

a=0.5g

又因为：

联立可得：

拉力做功的瞬时功率为：

可知与t2成正比关系，故C正确；

D．电阻R产生的焦耳热根据焦耳定律有：

可知Q与t2不成一次函数关系，故D错误。

故选AC。