21. 如图所示,足够长的U形光滑导体框水平放置,宽度为
L,一端连接的电阻为
R,导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为
B0。电阻为
r的导体棒MN放在导体框上,其长度恰好等于导体框的宽度,且相互接触良好,其余电阻均可忽略不计。导体棒在水平拉力的作用下以速度
v向右匀速运动。
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导证明:导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小
E=B0Lv;
(2)求回路中感应电流
I和导体棒两端的电压
U;
(3)当导体棒匀速运动到某一位置时,突然撤掉这个水平拉力,并同时使磁感应强度的大小随时间按照某种规律发生变化,发现此导体棒依然能够沿着框架向右以速度
v保持匀速运动。某同学对该磁感应强度
B随时间
t变化的规律进行了各种猜想,其示意图如下:请你判断可能正确的是哪一种?并说明你的判断理由。
A.
B.
C.
D.