(2014•珠海二模)如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为

(2014•珠海二模)如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计.导轨间距离为L,在导轨上垂直放置一根金属棒MN,与导轨接触良好,电阻为r,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动.则金属棒运动过程中(  )
A.金属棒中的电流方向为由N到M
B.电阻R两端的电压为BLv
C.金属棒受到的安培力大小为
B2L2v
r+R

D.电阻R产生焦耳热的功率为
B2L2v2
R
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雨中漫步之迷 幼苗

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解题思路:对于切割产生的感应电流方向,由右手定则或楞次定律判断;由公式E=BLv求出MN产生的感应电动势,再由闭合电路欧姆定律求出回路中的感应电流大小,即可由欧姆定律U=IR求解R两端的电压;由F=BIL求出MN所受的安培力大小;电阻R产生焦耳热的功率由公式P=I2R求解.

A、由右手定则判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M,故A正确;
B、MN产生的感应电动势为 E=BLv,回路中的感应电流大小为 I=[E/R+r]=[BLv/R+r],
则电阻R两端的电压为U=IR=[BLvR/R+r],故B错误;
C、金属棒MN受到的安培力大小为 F=BIL=
B2L2v
R+r,故C正确;
D、电阻R产生焦耳热的功率为 P=I2R=([BLv/R+r])2R=
B2L2v2R
(R+r)2,故D错误.
故选:AC.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率.

考点点评: 对于单棒切割的类型,掌握电磁感应的基本规律,如右手定则或楞次定律、感应电动势公式E=BLv、欧姆定律和安培力公式F=BIL等等是基础,关键要明确各个量的关系,熟练运用相关的公式求解.

1年前

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