Question

9．如圖所示，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，其電阻不計，處于水平向里的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T，導(dǎo)體棒ab與cd的電阻均為0.1Ω，質(zhì)量均為0.01kg．現(xiàn)用豎直向上的力拉ab棒，使之勻速向上運動，此時cd棒恰好靜止，已知棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌足夠長，g取10m/s²，則（　�。�

• A． ab棒向上運動的速度為1 m/s
• B． ab棒受到的拉力大小為0.2 N
• C． 在2 s時間內(nèi)，拉力做功為0.4 J
• D． 在2 s時間內(nèi)，ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為0.4 J

Answer 1

分析 要使cd始終保持靜止不動，cd棒受到的安培力與重力平衡，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和焦耳定律求解．

解答 解：A、cd靜止不動，cd棒受到的安培力等于它的重力，mg=BIL=B$\frac{BLv}{2R}$L，得v=$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=2m/s，故A錯誤；
B、使導(dǎo)體棒ab勻速上升，棒ab受到向下的重力G、向下的安培力F和拉力，對cd棒，有mg=F，則ab棒受到的拉力 F_拉=F+G=2mg=0.2N，故B正確．
C、在2s內(nèi)拉力做的功，W=F_拉vt=0.2×2×2J=0.8J，故C錯誤．
D、在2s內(nèi)，ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=（$\frac{E}{R}$）²•Rt=0.2J，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問題，關(guān)鍵是對安培力和電路的分析和計算．