Question

9．如圖（甲）所示，一個(gè)U型光滑足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，電阻R=10Ω，其余電阻均不計(jì)，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.2m，有垂直于桌面向下并隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖（乙）所示．一個(gè)電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌兩邊垂直．在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在最左端，桿在外力的作用下以速度v=0.5m/s向右做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)t=4s時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 穿過(guò)回路的磁通量為0.08 Wb
• B． 流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a
• C． 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E=0.02 V
• D． 金屬桿所受到的安培力的大小為1.6×10^-4N

Answer 1

分析 根據(jù)磁通量的計(jì)算公式計(jì)算穿過(guò)回路的磁通量；根據(jù)右手定則可得流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向；電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于動(dòng)生與感生電動(dòng)勢(shì)之和；根據(jù)安培力計(jì)算公式求解安培力大�。�

解答 解：A、當(dāng)t=4s時(shí)，金屬桿的位移為：x=vt=0.5×4m=2m，則穿過(guò)回路的磁通量為：Φ=BS=BLx=0.2×0.2×2Wb=0.08 Wb，A正確；
B、根據(jù)右手定則可得流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b，B錯(cuò)誤；
C、電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv+$\frac{△Φ}{△t}$=0.2×0.2×0.5V+$\frac{0.08}{4}$V=0.024V，C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)歐姆定律可得電路中的電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.04}{10}$A=0.004A，金屬桿所受到的安培力的大小為：F=BIL=0.2×0.004×0.2N=1.6×10^-4N，D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律，解答本題要掌握導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小、感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法．