Question

5．如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R，軌道所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌，它在外力的作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v．若將金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)?v，（除R外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑）則（　�。�

• A． 作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來(lái)的2倍
• B． 作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來(lái)的4倍
• C． 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增大為原來(lái)的4倍
• D． 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增大為原來(lái)的2倍

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第定律、歐姆定律推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式，因金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件就得到了外力的表達(dá)式．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式E=BLv．感應(yīng)電流的表達(dá)式I=$\frac{E}{R}$．

解答 解：金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv，E∝v，
感應(yīng)電流 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$，I∝v，則知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為原來(lái)的2倍．
金屬棒所受的安培力 F_安=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，因金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得，外力F=F_安=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，則知F∝v，外力應(yīng)增大到原來(lái)的2倍．故BC錯(cuò)誤，AD正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路知識(shí)的綜合，掌握法拉第定律、歐姆定律、安培力和功能關(guān)系，注意明確導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，故拉力與安培力為平衡力．