Question

11．如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=0.4Ω的電阻，導(dǎo)軌所在的空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好．電阻R_MN=0.1Ω．設(shè)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�

• A． 導(dǎo)體棒MN相當(dāng)于電源，N相當(dāng)于電源的正極
• B． 電源的電動(dòng)勢(shì)為0.2V，感應(yīng)電流為0.4A
• C． 導(dǎo)體棒所受安培力大小為0.016，方向水平向右
• D． MN兩端的電壓為0.2V，電源內(nèi)部消耗的功率為0.08W

Answer 1

分析 根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出電源的電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小，根據(jù)安培力公式求出導(dǎo)體棒所受的安培力，結(jié)合左手定則得出安培力的方向．根據(jù)歐姆定律求出MN兩端的電壓，結(jié)合功率公式求出電源內(nèi)部消耗的功率．

解答 解：A、導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒MN相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則知，MN中的電流方向?yàn)镹到M，可知M相當(dāng)于電源的正極，故A錯(cuò)誤．
B、電源的電動(dòng)勢(shì)E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V，感應(yīng)電流I=$\frac{E}{R+{R}_{MN}}=\frac{0.2}{0.4+0.1}A=0.4A$，故B正確．
C、導(dǎo)體棒所受的安培力F_A=BIL=0.1×0.4×0.4N=0.016N，根據(jù)左手定則知，安培力的方向向左，故C錯(cuò)誤．
D、MN兩端的電壓U=IR=0.4×0.4V=0.16V，電源內(nèi)部消耗的功率${P}_{內(nèi)}={I}^{2}{R}_{MN}=0.16×0.1W=0.016W$，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁感應(yīng)與電路的基本綜合，知道切割的部分相當(dāng)于電源，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律進(jìn)行求解，掌握右手定則和左手定則，知道兩定則的區(qū)別．