Question

如圖所示，電阻不計的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌左端接有一個自感系數(shù)很大的線圈L，金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，并與其保持良好接觸．MN中點處通過一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)絕緣桿固定，在絕緣桿左端裝有一力傳感器（圖中未畫出），可以顯示出MN對絕緣桿施加作用力的情況．直流電源E、電阻R和電鍵S接在導(dǎo)軌之間，自感線圈L的直流電阻是金屬棒MN電阻的一半．關(guān)于絕緣桿，下列說法正確的是（　　）

• A、閉合S，受到向左的拉力，且力傳感器示數(shù)越來越大
• B、閉合S，受到向右的壓力，且力傳感器示數(shù)越來越小
• C、斷開S，受到向左的拉力，且力傳感器示數(shù)越來越小直至為零
• D、斷開S，受到向右的壓力，且力傳感器示數(shù)先突然變大再逐漸減小為零

Answer 1

考點：自感現(xiàn)象和自感系數(shù)

專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合

分析：利用自感線圈L對電流的阻礙作用結(jié)合閉合電路的串并聯(lián)電路特點，確定MN中電流大小和方向的變化，由左手定則確定MN受力大小的變化．

解答：解：AB、當(dāng)閉合S，隨著電流的增大，自感線圈L對電流起阻礙作用，電流全部通過MN，隨著電路的穩(wěn)定后，自感線圈L對電流不再起阻礙作用，電流也通過線圈L，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：
開始時：I_MN=I1=

E

R+RMN

，電路穩(wěn)定后，MN和線圈并聯(lián)，R并=

RMN× 1 2 RMN

RMN+ 1 2 RMN

=

RMN

3

，電路中的總電流：I2=

E

R+R并

＞I₁，
電阻R上分得的電壓增大，有：E=U_R+U_并得：并聯(lián)部分電壓變小，MN的電阻沒變，則通過MN的電流減小，
有左手定則：可得MN受到向左的安培力，且越來越小，根據(jù)二力平衡得，絕緣桿受到向左的拉力，且力傳感器示數(shù)越來越�。还蔄B錯誤；
CD、斷開S，MN和自感線圈L組成回路，電流在減小，自感線圈L對電流起阻礙作用，相當(dāng)于電源，根據(jù)AB中的分析，總電流增大，通過MN的電流減小，通過線圈L的電流大于MN的電流，使得MN中的電流突然增大再慢慢減小，方向由N到M，由左手定則：可得MN受到向右的安培力，且突然變大再逐漸減小為零，根據(jù)二力平衡，絕緣桿，受到向右的壓力，且力傳感器示數(shù)先突然變大再逐漸減小為零，故D正確，C錯誤：
故選：D

點評：本題是電磁感應(yīng)和閉合電路相結(jié)合的題目，利用兩塊知識點求解電流的變化，再由左手定則求解即可．