Question

12．如圖所示，固定于水平面的U形導線框處于豎直向下的勻強磁場中（磁場足夠大），磁場的磁感應強度為B，點a、b是U形導線框上的兩個端點．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向右做勻速運動．金屬棒MN長度為L，恰好等于平行軌道間距，且始終與導線框接觸良好，不計摩擦阻力，金屬棒MN的電阻為R．已知導線ab的橫截面積為S、單位體積內自由電子數(shù)為n，電子電量為e，電子定向移動的平均速率為v?．導線ab的電阻為R，忽略其余導線框的電阻．則，在△t時間內（　�。�

• A． 導線ab中自由電子從a向b移動
• B． 金屬棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL
• C． 導線ab受到的安培力大小F_安=nSLev?B
• D． 通過導線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運動的位移，電荷量和產(chǎn)生的焦耳熱無法求解，根據(jù)電流強度的計算公式和I=nesv求解安培力大�。�

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，A錯誤；
B、金屬棒MN運動的位移不知道，無法計算MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q，B錯誤；
C、導線中電流強度大小為I=neSv′，所以ab受到的安培力大小F_安=BIL=nSLev?B，C正確；
D、通過導線ab橫截面的電流強度為$I=\frac{BLv}{2R}$，運動時間不知道，無法求解電荷量，D錯誤；
故選：C．

點評 對于電磁感應問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點是分析安培力作用下物體的平衡問題；另一條是能量，分析電磁感應現(xiàn)象中的能量如何轉化是關鍵．