Question

8．如圖，當(dāng)導(dǎo)體棒ab沿金屬軌道以速度V向右無(wú)摩擦勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R中有感應(yīng)電流通過(guò)，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，除電阻R外其余電阻不計(jì)，則（　　）

• A． 在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于外力拉動(dòng)ab棒所做的功
• B． ab棒b端的電勢(shì)高于a端的電勢(shì)
• C． 作用在ab導(dǎo)體上外力的大小等于$\frac{{{B^2}{L^2}V}}{R}$
• D． 外力對(duì)ab棒所作的功，一部分用來(lái)克服安培力作功，另一部分在R上產(chǎn)生焦耳熱

Answer 1

分析 根據(jù)功能關(guān)系分析R上的焦耳熱和拉力做功的關(guān)系．由右手定則判斷電勢(shì)的高低．根據(jù)E=BLv、I=$\frac{E}{R}$、F=BIL和平衡條件結(jié)合求外力的大小．

解答 解：AD、導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力對(duì)ab棒所作的功全部用來(lái)克服安培力作功，根據(jù)功能關(guān)系可知，在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于外力拉動(dòng)ab棒所做的功．故A正確，D錯(cuò)誤．
B、由右手定則判斷知，ab中感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，a端相當(dāng)于電源的正極，則a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤．
C、導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv，感應(yīng)電流 I=$\frac{E}{R}$，導(dǎo)體棒所受的安培力F_安=BIL=$\frac{{{B^2}{L^2}V}}{R}$，由平衡條件得外力 F=F_安=$\frac{{{B^2}{L^2}V}}{R}$，故C正確．
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)、電路和磁場(chǎng)知識(shí)的綜合，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式是關(guān)鍵．要注意克服安培力作功就等于在R上產(chǎn)生的焦耳熱．