题目内容
【题目】如图所示,abcd为水平放置的平行光滑金属导轨,导轨间距为l,电阻不计。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成
角。金属杆以
的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程金属杆与导轨始终良好接触,金属杆单位长度的电阻为r。则在金属杆转动过程中( )
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A. 金属杆中感应电流的方向是由N流向M
B. 电路中感应电流的大小始终减小
C. M点电势低于N点电势
D. 电路中通过的电量为
【答案】B
【解析】
A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针,所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N,故A错误;
B.设MN在回路中的长度为L,其接入电路的电阻为R=rL,根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得
,感应电流的大小为:
,由于B、ω、r都是定值而L减小,所以电流I大小始终减小,故B正确;
C.由于导轨电阻不计,所以路端电压为零,即MN两点间的电压为零,M、N两点电势相等,故C错误;
D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻R逐渐减小,不能根据
计算通过电路的电量小于
,故D错误。
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