题目内容
9.如图(甲)所示,一个U型光滑足够长的金属导轨固定在水平桌面上,电阻R=10Ω,其余电阻均不计,两导轨间的距离l=0.2m,有垂直于桌面向下并随时间变化的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化规律如图(乙)所示.一个电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨两边垂直.在t=0时刻,金属杆紧靠在最左端,杆在外力的作用下以速度v=0.5m/s向右做匀速运动.当t=4s时,下列说法中正确的是( )A. | 穿过回路的磁通量为0.08 Wb | |
B. | 流过电阻R的感应电流的方向为b→a | |
C. | 电路中感应电动势大小E=0.02 V | |
D. | 金属杆所受到的安培力的大小为1.6×10-4N |
分析 根据磁通量的计算公式计算穿过回路的磁通量;根据右手定则可得流过电阻R的感应电流的方向;电路中感应电动势大小等于动生与感生电动势之和;根据安培力计算公式求解安培力大小.
解答 解:A、当t=4s时,金属杆的位移为:x=vt=0.5×4m=2m,则穿过回路的磁通量为:Φ=BS=BLx=0.2×0.2×2Wb=0.08 Wb,A正确;
B、根据右手定则可得流过电阻R的感应电流的方向为a→b,B错误;
C、电路中感应电动势大小为:E=BLv+$\frac{△Φ}{△t}$=0.2×0.2×0.5V+$\frac{0.08}{4}$V=0.024V,C错误;
D、根据欧姆定律可得电路中的电流为:I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.04}{10}$A=0.004A,金属杆所受到的安培力的大小为:F=BIL=0.2×0.004×0.2N=1.6×10-4N,D正确.
故选:AD.
点评 本题主要是考查法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律,解答本题要掌握导体平动切割磁感应线产生的感应电动势大小、感生电动势的计算方法.
练习册系列答案
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