Question

9．如圖所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中，金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動，兩導軌間距離l=1.0m，電阻R=3.0Ω，金屬桿的電阻r=1.0Ω，導軌電阻忽略不計，則下列說法正確的是（　　）

• A． 通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到d
• B． 金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為2.0 V
• C． 金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N
• D． 外力F做功的數(shù)值等于電路產(chǎn)生的焦耳熱

Answer 1

分析 導體PQ垂直切割磁感線，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由E=BLv求解感應(yīng)電動勢的大小，由串聯(lián)電路的特點求PQ間的電壓．由公式F=BIL求PQ所受的安培力；外力F克服摩擦力和安培力做功．

解答 解：A、由右手定則判斷知，導體PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為Q→P，通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到d．故A正確．
B、導體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為：E=BLv=1.0×1×2V=2V，故B正確．
C、感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{3+1}$A=0.5A，安培力 F_安=BIL=1.0×0.5×1N=0.5N．故C正確．
D、金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U型導軌上以速度v向右勻速滑動，外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和．故D錯誤．
故選：ABC

點評 本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式等的綜合應(yīng)用，該題中要明確功與能的關(guān)系，知道外力F克服摩擦力和安培力做功，外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和．