【解析】导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,做自由落体运动,由于导体棒在穿过两段磁场区域的过程中,流过电
阻R上的电流及其变化情况相同,说明导体棒穿过磁场的过程必定做减速运动,导体棒所受的安培力大于重力,而速度减小,产生的感应电动势减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小,合力减小,则导体棒的加速度减小,v-t图象的斜率逐渐减小,且根据两个过程的相似性可知进磁场和出磁场的速度相同,C项正确,A、B、D三项错误。
【答案】C
【变式训练2】(2018云南昆明一模)一圆环形铝质金属圈(阻值不随温度变化)放在匀强磁场中,设第1 s内磁感线垂直于金属圈平面(纸面)向里,如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,那么第3 s内金属圈中( )。
A.感应电流逐渐增大,沿逆时针方向
B.感应电流恒定,沿顺时针方向
C.圆环各微小段受力大小不变,方向沿半径指向圆心
D.圆环各微小段受力逐渐增大,方向沿半径指向圆心
【解析】从图乙中可得第3 s内垂直向里的磁场均匀增大,穿过金属圈垂直向里的磁通量增大,由楞次定律可得,感应电流沿逆时针方向;根据法拉第电磁感应定律可得金属圈产生的感应电动势E=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt,根据欧姆定律可知产生的感应电流I=E/R=SΔB/RΔt,I∝ΔB/Δt,第3 s内磁通量的变化率恒定,所以产生的感应电流恒定,A、B两项错误;圆环各微小段受安培力,由于磁场逐渐增大,电流不变,根据公式F=BIL,可得圆环各微小段受力逐渐增大,由左手定则可判断安培力的方向沿半径指向圆心,故C项错误,D项正确。
【答案】D
1.(2018吉林通化三模)如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正,下列说法正确的是( )。