Question

1．如圖A中水平放置的U形光滑金屬導(dǎo)軌NMPQ，MN接有電鍵K，導(dǎo)軌寬度為L，其電阻不計，在左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域存在方向豎直向上磁場B，其變化規(guī)律如圖B所示，中間一段沒有磁場，右側(cè)一段區(qū)域存在方向豎直向下的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度為B₀，在該段導(dǎo)軌之間放有質(zhì)量為m、電阻為R、長為L的金屬棒ab，若在圖B所示的$\frac{{t}_{0}}{2}$時刻關(guān)閉電鍵K，則在這一瞬間（　�。�

• A． 金屬棒ab中的電流方向為由a流向b
• B． 金屬棒ab中的電流大小為$\frac{L{B}_{0}}{{t}_{0}R}$
• C． 金屬棒ab所受安培力方向水平向右
• D． 金屬棒ab的加速度大小為$\frac{{L}^{3}{B}_{0}^{2}}{m{t}_{0}R}$

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律判斷電流方向，根據(jù)左手定則判斷安培力方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流大��；根據(jù)牛頓第二定律求解金屬棒加速度．

解答 解：A、根據(jù)楞次定律可得金屬棒ab中的電流方向為由b流向a，A錯誤；
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢E=$\frac{△B}{△t}•S=\frac{{B}_{0}}{{t}_{0}}•{L}^{2}$，所以金屬棒ab中的電流大小為I=$\frac{E}{R}=\frac{{L}^{2}{B}_{0}}{{t}_{0}R}$，B錯誤；
C、金屬棒ab的電流方向為由b流向a，根據(jù)左手定則可得ab棒所受安培力方向水平向右，C正確；
D、根據(jù)牛頓第二定律可得金屬棒ab的加速度大小為a=$\frac{BIL}{m}$=$\frac{{B}_{0}}{2}IL$=$\frac{1}{2}$$\frac{{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{mR{t}_{0}}$，D錯誤；
故選：C．

點評 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的一般步驟是：確定原磁場的方向→原磁場的變化→引起感應(yīng)電流的磁場的變化→楞次定律→感應(yīng)電流的方向；注意左手定則和右手定則不要混淆．