Question

6．如图1所示，电阻为r=0.5Ω的导体棒MN置于水平平行导轨上，用导线将导轨与阻值为R=1.5Ω的电阻相连，不计导轨及导线的电阻，导轨所在区域内存在垂直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向下为正，在0～4s时间内磁感应强度的变化情况如图2所示，已知MN左侧磁场面积是0.5m²，导体棒MN始终处于静止状态下列说法正确的是（　　）

• A． 在0～2s时间内，导体棒MN受到的摩擦力方向相同
• B． 在1～3s时间内，ab间电压值不变
• C． 在2s时，通过电阻R的电流大小为0
• D． 在1～3s时间内，通过电阻R的电荷量为0.1C

Answer 1

分析 根据楞次定律可知电流方向，根据左手定则判断安培力方向向左，根据平衡条件判断导体棒MN受到的摩擦力方向；根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势大小；根据$q=It=\frac{△Φ}{R+r}$计算通过电阻R的电荷量．

解答 解：A、在0～1s时间内，磁感应强度增加，根据楞次定律可知电流方向为逆时针，根据左手定则可得安培力方向向左，根据平衡条件知导体棒MN受到的摩擦力方向向右；在1～2s时间内，磁感应强度减小，根据楞次定律可知电流方向为顺时针，根据左手定则可得安培力方向向右，根据平衡条件知导体棒MN受到的摩擦力方向向左，A错误；
BC、根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=$\frac{△Φ}{△t}=\frac{△B}{△t}•S$，在1～3s时间内，由于$\frac{△B}{△t}$和S均不变，所以感应电动势不变，ab间电压值不变，感应电流大小方向均不变，B正确、C错误；
D、根据$q=It=\frac{△Φ}{R+r}$可得在1～3s时间内，通过电阻R的电荷量为q=$\frac{△B•S}{R+r}=\frac{0.2×0.5}{2}C$=0.05C，D错误．
故选：B．

点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．