Question

1．如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距l(xiāng)=20cm，導(dǎo)軌頂端接有一開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦，ab的電阻R=0.4Ω，質(zhì)量m=20g，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，電路中所接電阻為3R，整個(gè)裝置處在與豎直平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10m/s²，開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)ab棒由靜止下落3.2m時(shí)，突然接通開(kāi)關(guān)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
• B． ab間的電壓大小為0.4V
• C． ab間的電壓大小為1.2V
• D． ab間的電壓大小為1.6V

Answer 1

分析 由右手定則可得出電流的流向，從而判斷電勢(shì)的高低；根據(jù)安培力與重力的大小關(guān)系可分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：A、由右手定則可知，電流由a到b，故a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)；故A錯(cuò)誤；
B、由機(jī)械能守恒定律可知：mgh=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×3.2}$=8m/s；
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=1×0.2×8=1.6V；
ab相當(dāng)于電源，其兩端的電勢(shì)差為：U=$\frac{R}{R+3R}$E=$\frac{3}{4}×1.6$=1.2V；故BD錯(cuò)誤；C正確
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)體切割磁感線的力學(xué)分析，要注意F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$的正確應(yīng)用．