Question

如圖（a）所示裝置中，左側線圈與一個定值電阻R相連，右側線圈與兩根平行導軌相連，導軌所在區域有一方向垂直導軌平面向下的勻強磁場B，現在垂直導軌方向上放置一金屬棒MN，金屬棒及線圈電阻恒定，導軌電阻不計．當t=0時，金屬棒MN在外力作用下，以一定初速度v開始向右運動，此后的速度v隨時間t變化情況如圖（b）所示．設a→b為正方向，下圖中能正確表示電阻R中電流I_R隨時間t變化情況的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：棒在勻強磁場中做勻變速運動，則有感應電動勢也隨著時間均勻變化，從而導致在電阻上出現恒定電流，根據楞次定律來確定感應電流的方向；由法拉第電磁感應定律來確定感應電流的大小．
解答：解：在0到1秒內，棒向右勻減速運動，根據右手定則可知，棒的感應電流的方向，N→M，且感應電流大小減小，根據右手螺旋定則可知，穿過左邊的線圈的磁通量減小，且方向向下，由楞次定律可得，通過電阻R的電流方向a→b，故與正方向相同．故AC錯誤；
在1到2秒內，棒向左勻加速運動，根據右手定則可知，棒的感應電流的方向，M→N，且感應電流大小增大，根據右手螺旋定則可知，穿過左邊的線圈的磁通量增大，且方向向上，由楞次定律可得，通過電阻R的電流方向a→b，故與正方向相同．故B錯誤，D正確；
故選D
點評：考查棒在磁場中做切割磁感線，掌握右手定則、右手螺旋定則、左手定則、法拉第電磁感應定律及楞次定律，同時注意規定的正方向．