Question

1．如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一开关S，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=20g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，不计空气阻力，设导轨足够长，g取10m/s²，开始时，开关断开，当ab棒由静止下落3.2m时，突然接通开关，下列说法中正确的是（　　）

• A． a点的电势高于b点的电势
• B． ab间的电压大小为0.4V
• C． ab间的电压大小为1.2V
• D． ab间的电压大小为1.6V

Answer 1

分析 由右手定则可得出电流的流向，从而判断电势的高低；根据安培力与重力的大小关系可分析导体棒的运动情况．

解答 解：A、由右手定则可知，电流由a到b，故a点的电势低于b点的电势；故A错误；
B、由机械能守恒定律可知：mgh=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×3.2}$=8m/s；
感应电动势为：E=BLv=1×0.2×8=1.6V；
ab相当于电源，其两端的电势差为：U=$\frac{R}{R+3R}$E=$\frac{3}{4}×1.6$=1.2V；故BD错误；C正确
故选：C．

点评 本题考查导体切割磁感线的力学分析，要注意F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$的正确应用．