Question

11．如圖所示，兩根相距d=0.2m的平行金屬光滑長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，導(dǎo)軌上橫放著兩根金屬細桿AB、CD構(gòu)成矩形回路，每條金屬細桿的電阻均為r=0.25Ω．回路中其余部分的電阻可不計．已知兩金屬細桿在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v=5m/s．則（　�。�

• A． 回路中的電流強度為I=0.4A
• B． A、B兩點之間的電勢差為0
• C． 作用于每條細桿上的拉力為F=1.6×10^-2N
• D． 作用于每條細桿上的拉力的功率為P=8.0×10^-2W

Answer 1

分析 A、根據(jù)E=BLv求解每個桿的感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流．
B、根據(jù)歐姆定律，即可求解AB兩點電勢差；
C、根據(jù)F_A=BIL求解安培力，根據(jù)平衡條件得到拉力；
D、依據(jù)P=Fv，即可求解拉力的功率．

解答 解：A、每個桿的感應(yīng)電動勢：E₁=E₂=Bdv=0.20×0.20×5.0=0.20V
回路中感應(yīng)電動勢E=E₁+E₂=2Bdv=0.4V，感應(yīng)電流為I=$\frac{E}{2r}$=$\frac{0.4}{2×0.25}$A=0.8A，故A錯誤；
B、依據(jù)A、B兩點之間的電勢差U_AB=$\frac{E}{2}$=0.2V，故B正確；
C、金屬桿勻速平移時，拉力等于安培力，兩桿所受的拉力大小相等，
而安培力大小為F₁=F₂=BId=3.2×10^-2 N，故C錯誤；
D、根據(jù)功率表達式P=Fv=3.2×10^-2×5=0.16W，故D錯誤；
故選：B．

點評 本題關(guān)鍵是明確兩個棒做切割磁感線運動，相當于兩節(jié)電場串聯(lián)，然后根據(jù)切割公式、安培力公式、平衡條件和功率表達式列式求解．