Question

12．如圖所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁場(chǎng)足夠大），磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，點(diǎn)a、b是U形導(dǎo)線框上的兩個(gè)端點(diǎn)．水平向右恒力F垂直作用在金屬棒MN上，使金屬棒MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．金屬棒MN長(zhǎng)度為L(zhǎng)，恰好等于平行軌道間距，且始終與導(dǎo)線框接觸良好，不計(jì)摩擦阻力，金屬棒MN的電阻為R．已知導(dǎo)線ab的橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子電量為e，電子定向移動(dòng)的平均速率為v?．導(dǎo)線ab的電阻為R，忽略其余導(dǎo)線框的電阻．則，在△t時(shí)間內(nèi)（　�。�

• A． 導(dǎo)線ab中自由電子從a向b移動(dòng)
• B． 金屬棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL
• C． 導(dǎo)線ab受到的安培力大小F_安=nSLev?B
• D． 通過導(dǎo)線ab橫截面的電荷量為$\frac{BLv}{R}$

Answer 1

分析 根據(jù)右手定則判斷電流方向；金屬棒MN運(yùn)動(dòng)的位移，電荷量和產(chǎn)生的焦耳熱無法求解，根據(jù)電流強(qiáng)度的計(jì)算公式和I=nesv求解安培力大小．

解答 解：A、根據(jù)右手定則可得電流方向是NMab，則ab中自由電子從b向a移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B、金屬棒MN運(yùn)動(dòng)的位移不知道，無法計(jì)算MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q，B錯(cuò)誤；
C、導(dǎo)線中電流強(qiáng)度大小為I=neSv′，所以ab受到的安培力大小F_安=BIL=nSLev?B，C正確；
D、通過導(dǎo)線ab橫截面的電流強(qiáng)度為$I=\frac{BLv}{2R}$，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不知道，無法求解電荷量，D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)是分析安培力作用下物體的平衡問題；另一條是能量，分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵．