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19.如图所示,两条电阻不计的平行导轨ab、bc与水平面成θ=37°倾斜放置,ab位置用一段电阻不计的导线连接,将整个装置置于方向垂直于导轨平面向上磁感应强度大小为B=2.0T的匀强磁场中,一根质量为m=0.5kg、长度为L=0.5m、电阻为R=1.0Ω的导体棒在沿cb方向的拉力F的作用下从cd位置以速度v=10m/s做匀速直线运动,导体棒与导轨之间接触良好且动摩擦因数为μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,导体棒由cd位置运动到ab位置的过程中,下列说法正确的是(  )
A.拉力F为9NB.电流方向为b流向a
C.拉力做功的功率为100WD.电路中电阻的焦耳热功率为100W

分析 根据右手定则判断电流方向,根据E=BLv计算感应电动势大小,根据共点力的平衡条件求解拉力F;根据P=Fv计算拉力做功的功率;根据P′=I2R计算电路中电阻的焦耳热功率.

解答 解:AB、根据右手定则可得电流方向为cdabc,感应电动势为:E=BLv=2×0.5×10V=10V,
感应电流的大小为:I=$\frac{E}{R}=\frac{10}{1}A=10A$,
根据共点力的平衡条件可得:F=BIL+μmgcosθ-mgsinθ=2×10×0.5N+0.5×0.5×10×0.8N-0.5×10×0.6N=9N,所以A正确、B错误;
C、拉力做功的功率为:P=Fv=9×10W=90W,C错误;
D、电路中电阻的焦耳热功率为:P′=I2R=102×1W=100W,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.

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