题目内容
如图所示,光滑矩形金属框架置于匀强磁场中,框架平面与磁场方向垂直,导体棒MN垂直于框架放置.除可变电阻器R外,其余电阻均可忽略.现以不变的速度v向右拉动MN,则下列说法中正确的是 ( )
分析:金属导线MN向右运动时切割磁感线,根据右手定则判断其产生的感应电流方向,即可知道通过R的感应电流方向.导体MN中的感应电动势公式E=BLv.
由F=BIL推出安培力与速度的关系式.由于金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,即可分析外力的变化.
由F=BIL推出安培力与速度的关系式.由于金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,即可分析外力的变化.
解答:解:A、根据右手定则可知MN中产生的感应电流方向为N→M,则变阻器R上的感应电流的方向是a→c.故A错误;
B、导体MN中的感应电动势公式E=BLv,E与R无关,故B错误.
C、D电路中感应电流大小为 I=
,MN所受的安培力大小为 F安=BIL=
因金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,则外力F=F安=
,可知,将电阻R调大时,F减小,故C错误,D正确.
故选D
B、导体MN中的感应电动势公式E=BLv,E与R无关,故B错误.
C、D电路中感应电流大小为 I=
E |
R |
B2L2v |
R |
因金属棒的速度不变,拉力与安培力二力平衡,则外力F=F安=
B2L2v |
R |
故选D
点评:本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合,解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构,然后根据有关电学知识求解.
练习册系列答案
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如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为d(d与x0的大小关系未定)。现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动,则
A.当d=x0时,线框中感应电流方向一定保持不变 |
B.无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变 |
C.当d>x0时,d越大,线框中最初的感应电流越小 |
D.无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小 |