题目内容
15．
如图所示，在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0 m，电阻R=3.0Ω，金属杆PQ的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）| A． | 通过R的感应电流的方向为由d到a | |
| B． | 金属杆PQ两端电压为1.5 V | |
| C． | 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N | |
| D． | 外力F做功大小等于电路产生的焦耳热 |
分析 导体PQ垂直切割磁感线，由右手定则判断感应电流的方向，由E=BLv求解感应电动势的大小，由串联电路的特点求PQ间的电压．由公式F=BIL求PQ所受的安培力；外力F克服摩擦力和安培力做功．
解答 解：A、由右手定则判断知，导体PQ产生的感应电流方向为Q→P，通过R的感应电流的方向为由a到d．故A错误．
B、导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为：E=BLv=1.0×1×2V=2V．
金属杆PQ两端电压为：U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{3}{3+1}$×2V=1.5V，故B正确．
C、感应电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{3+1}$A=0.5A，安培力 F安=BIL=1.0×0.5×1N=0.5N．故C正确．
D、金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v向右匀速滑动，外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间的摩擦力产生的内能的和．故D错误．
故选：BC
点评 本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式等的综合应用，该题中要明确功与能的关系，知道外力F克服摩擦力和安培力做功，外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间的摩擦力产生的内能的和．
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15．
如图所示，重力不计带正电的粒子水平向右进入匀强磁场，对该带电粒子进入磁场后的运动情况，以下判断正确的是（ ）
如图所示，重力不计带正电的粒子水平向右进入匀强磁场，对该带电粒子进入磁场后的运动情况，以下判断正确的是（ ）| A． | 粒子向上偏转 | B． | 粒子向下偏转 | ||
| C． | 粒子不偏转 | D． | 条件不足，无法判断 |
3．
如图所示，一对长度为L、相距为d的平行金属极板M、N水平放置，接在电动势为E、内阻为r的电源两端．一质量为m、电荷量为q的带电粒子P（电性未知）以速度v0从紧挨极板M的一端平行于极板射入，若带电粒子P刚好打在极板N的另一端，两极板之间的电场可视为匀强电场，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，一对长度为L、相距为d的平行金属极板M、N水平放置，接在电动势为E、内阻为r的电源两端．一质量为m、电荷量为q的带电粒子P（电性未知）以速度v0从紧挨极板M的一端平行于极板射入，若带电粒子P刚好打在极板N的另一端，两极板之间的电场可视为匀强电场，则下列说法正确的是（ ）| A． | 若带电粒子P的重力不可忽略，则带电粒子P一定带正电 | |
| B． | 若带电粒子P的重力不可忽略，则带电粒子P打在极板N之前的速度大小一定小于$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{{q}^{2}{E}^{2}{L}^{2}}{{m}^{2}{d}^{2}{v}_{0}^{2}}}$ | |
| C． | 若带电粒子P的重力不计，则带电粒子P在极板之间可能做变加速曲线运动 | |
| D． | 若带电粒子P的重力不计，则带电粒子P打在极板N之前的速度大小为$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{{q}^{2}{E}^{2}{L}^{2}}{{m}^{2}{d}^{2}{v}_{0}^{2}}}$ |
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