题目内容
15.如图所示,在水平面内有两根间距为d的光滑长直导轨ab、cd,b、d之间连接一个阻值为R的定值电阻,一根电阻也为R的导体棒MN垂直放置在导轨上,整个装置处于磁感应强度为B的竖直方向匀强磁场中.现对导体棒MN施加一个向右的力F,使其以速度v向右匀速运动,设MN两端电压为U,R上消耗的功率为P,导轨电阻不计下列结论正确的是( )A. | U=$\frac{1}{2}$Bdv,电流从b经过定值电阻R流向d | |
B. | U=$\frac{1}{2}$Bdv,电流从d经过定值电阻R流向b | |
C. | P=Fv | |
D. | P=$\frac{Fv}{2}$ |
分析 求出MN切割磁感应线产生的感应电动势大小,再根据欧姆定律计算R两端电压;根据功率与速度的关系以及电功率的分配关系求解R上消耗的功率为P.
解答 解:AB、MN切割磁感应线产生的感应电动势大小为E=Bdv,MN两端电压为U=$\frac{1}{2}E=\frac{1}{2}Bdv$,根据右手定则可知电流从b经过定值电阻R流向d,A正确、B错误;
CD、匀速运动时拉力的功率等于克服安培力做功功率,所以克服安培力做功功率为Fv,则R上消耗的功率为P=$\frac{1}{2}Fv$,C错误、D正确.
故选:AD.
点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解.
练习册系列答案
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A. | 在t1时刻电容器正在充电 | |
B. | 在t2时刻电容器正在充电 | |
C. | 在t1时刻电路中的电流处在增大状态 | |
D. | 在t2时刻电路中的电流处在增大状态 |
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