問題詳情:
如圖所示,一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內,左端接有一電阻R,一質量爲m的金屬棒MN放置在導軌上,整個裝置於豎直向上的勻強磁場中,金屬棒以初速度v0向右滑動,棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸,導軌足夠長導軌和金屬棒電阻不計,則下列說法正確的是( )
A. | 透過金屬棒MN的電流方向爲M→N | |
B. | 金屬棒MN所受安培力方向水平向右 | |
C. | 整個運動過程中電阻R產生的焦耳熱Q=mv | |
D. | 整個運動過程中金屬棒MN的平均速度= |
【回答】
考點:
導體切割磁感線時的感應電動勢;電磁感應中的能量轉化.
專題:
電磁感應——功能問題.
分析:
根據右手定則判斷感應電流的方向;由左手定則判斷金屬棒MN所受安培力方向.由能量守恆求解電阻R產生的焦耳熱.分析金屬棒的運動情況,分析平均速度與勻變速直線運動平均速度的關係.
解答:
解:
A、根據右手定則判斷可知透過金屬棒MN的電流方向爲M→N.故A正確.
B、由左手定則判斷可知金屬棒MN所受安培力方向水平向左,故B錯誤.
C、金屬棒MN受到向左的安培力作用,做減速運動,最終停止運動,根據能量守恆得知電阻R產生的焦耳熱 Q=mv.故C正確.
D、若金屬棒做勻減速直線運動,平均速度爲 ==.由於金屬棒MN受到向左的安培力作用,做減速運動,速度減小,感應電流減小,棒所受的安培力減小,加速度減小,所以棒做加速度減小的變減速運動,平均速度不等於 ==.故D錯誤.
故選:AC.
點評:
解決本題的關鍵掌握電磁感應的基本規律,如右手定則、左手定則,透過分析棒的受力情況來分析其運動情況,注意公式=只適用於勻變速直線運動.
知識點:電磁感應單元測試
題型:多項選擇