题目内容
如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值也为R的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)( )
分析:根据右手定则得金属导线ab向右运动时切割磁感线产生逆时针方向的感应电流,金属导线ab相当于电源,外电路为电阻R.
根据能量守恒得外界的能量转化成整个电路产生的焦耳热.
根据能量守恒得外界的能量转化成整个电路产生的焦耳热.
解答:解:A、根据右手定则(或楞次定律)可知回路中的电流方向为逆时针的,故A错误;
B、感应电动势为:E=BLv,电阻R两端的电压为路端电压为:U=
R=
,故B错误;
C、金属导线ab相当于电源,电流方向是b到a,所以可以认为a是电源正极,b是电源的负极,所以a端电势比b端高,故C正确.
D、根据功能关系知道外力F做的功等于外界消耗的能量,根据能量守恒得外界消耗的能量转化成整个电路产生的焦耳热.
金属导线ab也有电阻也产生焦耳热,故D错误.
故选C.
B、感应电动势为:E=BLv,电阻R两端的电压为路端电压为:U=
E |
R+r |
BLvR |
R+r |
C、金属导线ab相当于电源,电流方向是b到a,所以可以认为a是电源正极,b是电源的负极,所以a端电势比b端高,故C正确.
D、根据功能关系知道外力F做的功等于外界消耗的能量,根据能量守恒得外界消耗的能量转化成整个电路产生的焦耳热.
金属导线ab也有电阻也产生焦耳热,故D错误.
故选C.
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,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R=0.5Ω的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1:n2=2,导轨宽度为L=0.5m.质量为m=1kg的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力作用下,从t=0时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin
t,已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B=1T,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动.则下列说法中正确的是( )
π |
2 |
A、在t=1s时刻电流表的示数为
| ||||
B、导体棒两端的最大电压为1V | ||||
C、单位时间内电阻R上产生的焦耳热为0.25J | ||||
D、从t=0至t=3s的时间内水平外力所做的功为0.75J |