Question

11．如圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場(chǎng)垂直紙面向外．有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等．金屬環(huán)的總電阻為R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（　　）

• A． 因通過圓環(huán)的磁通量不變，故圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流
• B． M、P兩點(diǎn)間的電壓為Bdv
• C． M、P兩點(diǎn)間的電壓為$\frac{4Bdv}{5}$
• D． 電阻R消耗的電功率為$\frac{160wpicge^{2}{B}^{2}{v}^{2}}{25R}$

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律判斷是否有電流產(chǎn)生；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流大小，再根據(jù)U=IR求解MP兩點(diǎn)電壓；根據(jù)P=I²R求解電功率．

解答 解：A、當(dāng)金屬圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于電源．即兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)相等的電源并聯(lián)，向右切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，故A錯(cuò)誤；
BC、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則電路中電動(dòng)勢(shì)為：E=Bdv，圓環(huán)并聯(lián)的電阻為r=$\frac{R}{2}×\frac{1}{2}=\frac{R}{4}$，根據(jù)閉合電路歐姆定律，則通過電阻電流的大小為：I=$\frac{E}{R+r}=\frac{4BLv}{5R}$，所以M、P兩點(diǎn)間的電壓U=IR=$\frac{4BLv}{5}$，故B錯(cuò)誤、C正確；
D、根據(jù)電功率計(jì)算公式可得P=I²R，解得電阻R消耗的電功率為$\frac{166fodrf6^{2}{B}^{2}{v}^{2}}{25R}$，故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是：確定哪部分相對(duì)于電源，根據(jù)電路連接情況畫出電路圖，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解．