(2019·全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導軌電阻忽略不計。虛線ab、c...

來源：國語幫 1.7W

問題詳情：

(2019·全國卷Ⅱ)如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導軌垂直，在ab與cd之間的區域存在垂直於導軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導體棒PQ、MN先後自導軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導軌垂直且接觸良好。已知PQ進入磁場時加速度恰好為零。從PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是 (　　)

A B C D

【回答】

【解析】：PQ剛進入磁場時，加速度為零，則mgsin θ＝BIL，I＝，即電流恆定；且由題意知，MN剛進入磁場時與PQ剛進入磁場時速度相同。情形1：若MN剛進入磁場時，PQ已離開磁場區域，則對MN，由mgsin θ＝BIL及右手定則知，通過PQ的電流大小不變，方向相反，故It圖像如圖A所示。情形2：若MN剛進入磁場時，PQ未離開磁場區域，由於兩導體棒速度相等，產生的電動勢等大、反向，故電流為0，但兩棒在重力作用下均加速直至PQ離開磁場，此時MN為電源，由E＝BLv，I＝，BIL－mgsin θ＝ma知，MN減速，電流減小，可能的It圖像如圖D所示。