Question

12．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在水平面內(nèi)，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值R=4.0Ω的定值電阻，電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌寬度為l=0.5m，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，現(xiàn)用水平力F向右拉ab使其以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，以下判斷正確的是（　�。�

• A． 導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2.0V
• B． 水平力F的大小為0.1N
• C． 拉力做功的功率為1W
• D． 在勻速運(yùn)動(dòng)3s的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱為2J

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由E=Blv求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由公式F_安=BIL 求出導(dǎo)體棒ab所受的安培力．即可求得水平力F的大�。�由公式P=Fv求解拉力做功的功率．根據(jù)功能關(guān)系求解回路產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：A、導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv=0.4×0.5×10V=2V；故A正確． 
B、由閉合電路歐姆定律知回路中的電流：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2}{4}$A=0.5A         
由于導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，則知水平力F與安培力大小相等，為 F=BIL=0.4×0.5×0.5V=0.1NV；故B正確． 
C、拉力做功的功率為 P=Fv=0.1×10W=1W，故C正確．
D、在勻速運(yùn)動(dòng)3s的過(guò)程中，拉力做功為 W=Fx=Fvt=0.1×10×3J=3J，所以由功能關(guān)系知回路產(chǎn)生的焦耳熱為3J，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與閉合電路知識(shí)、力學(xué)知識(shí)的綜合，產(chǎn)生電磁感應(yīng)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，安培力的作用效果是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，安培力的負(fù)功等于產(chǎn)生的電能．